BÀI TẬP LỚN ĐIỀU KHIÊN TỰ ĐỘNG

Trang 1

MỤC LỤC

LOI NOI DAU .- cc c1 10222221 111111221 111111115 1111111122 ket 2

287101 3

I1 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM TRUYỀN .-52cccc<z 4 Il VE LAI HAM TRUYEN ,SO SÁNH VÀ NHẬN XÉT TÍNH ÓN ĐỊNH II TÍNH ÓN ĐỊNH CỦA HỆ THÓNG 2222222222525 1, 1.TIEU CHUAN DAI SO

2 TIEU CHUAN ON BINH TAN SO : IV.CAC DIEM CUC VA DIEM KHONG CUA HE THONG

V.BO DIEU KHIEN P,PI,PID c1 2222112221 11221113215 tas 1.BO DIEU KHIEN P

2.BO DIEU KHIEN PI

3.BO DIEU KHIEN PID

4.MÔ HÌNH DIEU KHIEN 00cccccccecseceesseeeeseeeeeees

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU:

Điều khiển tự động là một trong những ngành quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa , hiện đại hóa đặc biệt là góp phần vào việc giải phóng sức lao động của con người và chính xác hơn con người Điều khiển tự động có mặt từ trước công nguyên đó là chiếc đồng hồ có phao điều chỉnh Ktesibios của Hi Lạp Rồi sau này cũng có thêm một sô máy móc điều khiển tự động ( như : hệ điều chỉnh nhiệt độ của Cornelis drebble ,hệ điều chỉnh tốc độ được ứng dụng trong công nghiệp ) Trong chiến tranh thế giới thứ 2 người hỏi điều khiển tự động để ứng dụng vào mục đích quân sự (như : máy bay tự động lái , điều khiển vũ khí ,điều khiến ra da ) Những năm 50 các phương pháp toán học bắt đầu ra đời được đưa nhanh vào ứng dụng thực tế Ở Mỹ người ta nghiên cứu dựa trên miền tần số còn ở Liên Xô thì lại dựa trên miền thời gian

Môn điều khiến tự động là môn cần thiết cho sinh viên của ngành công nghệ tự động và còn một số ngành khác (như :hệ thống điện ,nhiệt điện ) Nó trang bị cho chúng ta kiến thức đê phân tích và tổng hợp hệ điều khiến trong miền thời gian và tần số bằng cơng cụ tốn học

Trong điều khiến tự động có khâu dao động bậc 2 là một trong nhưng khâu cơ bản Quá trình phân tích và tông hợp của khâu này sẽ được trình bày trong các

Trang 3

ĐỀ BÀI:

Cho 1 đối tượng chưa biết mơ hình tốn học Bằng thực nghiệm người ta dùng tác động đâu vào là hàm 5.I(t) và đo tín hiệu đâu ra thu được đường đặc tính y(t) nhu sau: 150 T T T 100 \ a 1 1 ũ m 100 151 200 240 300 Yêu cầu:

1 Xác định hàm truyền đạt của đối tượng trên từ đường đặc tính thu được? 2 Từ hàm truyền thu được dùng Matlab vẽ lại đường quá độ và so sánh Nhận

xét về tính ôn định của đối tượng Tìm các điểm cực và điểm không?

Trang 5

Trong đó : # = dhŠ:8 = [TẾ 4y :e, = do tín hiệu đầu vào là hàm 5.1(t) nên khi biến đổi laplace ta có: 5 x(p)=— Pp Từ đó ta có hàm quá độ: h(p) = W(p).=————e”" > P TP`+2£TP+l P K _p 5 Sh 5 = AQ=L'W(p).2}= Le” OSE WO TINT erp ul P = K5.Iứ=£)fI=e *”[eos(8=z)+ s(8=+)]) Từ hàm truyền ta xác định được các thông số : A,A4,.5K,T, và r chính thời gian trễ

Trang 6

I.VẼ LẠI HÀM TRUYÈN, SO SÁNH VÀ NHẬN XÉT Từ hàm truyên ta có hàm quá độ như sau: 0.0264 h(t) = 100.1(t — 33).{1— 8") [eos(0,1(t — 33)) + sin(0,1(— 33))]} > Ta có đồ thị như sau: 150 T T T T T 10L PL v8 dua f 50; 1 0 1 1 1 1 1 0 50 100 150 200 250 300 Hình 2:đồ thị hàm quá độ của hàm truyền NHẬN XÉT: 150 T T T T T rh vo0 \ ff ` —— ñ i L 1 L L 1 ũ mì 100 140 200 240 300

Hình 3:đồ thị hàm quá độ và đặc tính ra trên một hệ trục tọa độ

(đồ thị không bị nhấp nhô là đồ thị của hàm truyền tìm được)

Trang 7

thủ công Đường cong sau khi vẽ lại nhẫn hơn là do chọn bước nhảy của tham số đầu vào nhỏ hơn.càng xác định chính xác thì ta càng có hàm truyền chuẩn theo như đường đặc tính mong muôn

e_ Nếu ghép thành mô hình với thời gian chậm trễ là 33 thì ta có đặc tính ra.Cụ thể như sau Co 20 + oly! denis) Transport Transfer Fon Delay ¥ Step

Trang 8

HI.TÍNH ON DINH CUA HE THONG :

Hé thống ĐKTĐ được gọi là én dinh néu sau khi bi pha vỡ trạng thái cân

bằng do tác động của nhiễu, nó sẽ tự điều chỉnh để trở lại trạng thái cân bằng Nếu nó không trở lại trạng thái cân bằng mà tín hiệu ra tiến tới vô cùng thì hệ thống sẽ không ồn định Trạng thái trung gian giữa ổn định và không ốn định được gọi là biên giới ôn định, khi đó tín hiệu ra của hệ thống dao động với biên độ không đồi * DIEU KIEN DE HE THONG ON DINH

Một hệ thống tuyến tính liên tục được gọi là ổn định nếu quá trình quá độ của nó tắt dần theo thời gian, không ô én định nếu quá trình quá độ của nó tăng dan theo thời gian và ở biên giới ồn định nếu quá trình quá độ của nó dao động với biên độ không đổi hoặc bằng hằng só Hình 6:mô tả sự ổn định của hệ thống (1): Hệ thống ôn định và không dao động (2): Hệ thống ôn định và dao động (3): Hệ thống không ồn định và không dao động (4): Hệ thống không ổn định và dao động

(5): Hệ thống dao động với biên độ không đỗi(biên giới ôn định)

Dé biết hệ thống ĐKTĐ có ổn định hay không, ta phải giải PTDT của hệ thống có dạng:

n n-1

agp +ap + +a,4pta, =90

Phương trình trên có nghiệm như sau:

dan oh «cp ett en

+Hệ thông ôn định nêu z,<0 tức là có nghiệm năm bên trái trục ảo Hệ ở biên giới ổn định nếu ø, =0 tức là có nghiệm ở trên trục trục ảo

+Hệ không ôn định nếu a, >0 tức là có nghiệm nằm bên phải trục ảo

Trang 9

nghiệm không ổn X định Øi | biên giới on định

Hình 7:các nghiệm của phương trình đặc tính 1 TIÊU CHUẨN ÔN ĐỊNH ĐẠI SỐ

1.1 Tiêu chuẩn ốn định routh

Điều kiện cần thiết để một hệ thống điều khiển tuyến tính ốn định là các hệ số của phương trình đặc trưng dương Khi không tồn tại điều kiện cần thì hệ thống được liệt vào loại có cấu trúc không ôn định, và lúc đó ta phải thay đổi cầu trúc của nÓ

Điều kiện cần và đủ để hệ thống tuyến tính ổn định là tất cả các số hạng

trong cột thứ nhất của bảng Routh dương Giả sử có phương trình đặc tính như sau: dop" +aip”1 “Ft Uy Fa 0 Ta có bảng routh đc |a; |a¿ | a6 a; |az3 |as |d; bo | bo | be | De bị bạ bs b; “0 “1 Cách tính các hệ số của bảng Routh: A ay a đạ bo =- 7 bạ =— 2 a a3 7 aq as ñị= GQ 43 b.= Q as =- » b= by Ba by 0

* Cach lap bang: „ CS

Trang 10

+ Mỗi số hạng trong một hàng của bảng Routh là một số âm có giá trị là một định thức bậc hai với cột thứ nhất là cột thứ nhất của hai hàng ngay sát trên hàng có số hạng đang tính; cột thứ hai là hai hàng ngay sát trên và nằm bên phải hàng có số hạng đang tính

+ Bảng Routh sẽ kết thúc khi nào dòng cuối cùng chỉ còn một số hạng

+Nếu trong hệ có khâu trậm sau với hàm truyền e” thì khi đó phương trình đặc tính A (p) không phải là phương trình đại sô tuyên tính Muôn áp dụng tiêu chuân

Routh ta phải khai triển € ”” theo chuỗi Taylo và lấy biểu thức gần đúng

* Tính chất của bảng Routh:

+ Có thê nhân hoặc chia các số hạng trên cùng một hàng của bảng Routh với một số dương thì kết quả tính tốn vẫn khơng thay đổi

+ Số lần đổi dấu của các số hạng trong cột đầu tiên của bảng Routh bằng số nghiệm của phương trình đặc trưng có phần thực dương

+ Nếu cột đầu tiên của bảng có một số hạng bằng không thì hệ cũng không ổn định

1.2 Tiêu chuẩn hurwutz

Điều kiện cần và đủ để hệ điều khiển tuyến tính ổn định là các hệ số ai của phương trình đặc tính dương và các giá trị định thức HURWTITZ dương

Định thức hurwitz được thành lập từ các hệ số ai của phương trình đặc tính

A (p) và được thực hiện theo các bước sau:

BI:Ma trận HURWUTT là một ma trận vuông cỡ nxn B2:Đường chéo của ma trận là các hệ số từ ai tới an

B3:Hàng lẻ của ma trận chỉ gồm các hệ số có chỉ số lẻ tăng theo thứ rự từ trái qua phải B4:Hàng chẵn của ma trận chỉ gồm các hệ số chin tăng theo thứ tự từ trái qua phải Ta có bảng ma tran HURWITS & &@ & w 0 ay Dy Gy @& anv OD i ae B 0 2

2.TIEU CHUAN ON DINH TAN SO: Tiéu chuan NYQUYTS

Tiêu chuẩn này áp dụng để xét ổn định cho hệ thống kín với phản hồi (-1)

dựa vào đặc điểm của đặc tính tần số hệ thống hở

Điều kiện cần và đủ để hệ kin 6n định là

+ Khi hệ hở ốn định hoặc ở biên giới ổn định thì đặc tính tần số biên pha hệ hở WH(jø) không được bao điểm (-I, j0) khi ø biến đổi từ 0 ->œ

Trang 11

-10-+ Khi hệ hở không 6n định thì đặc tính tần số biên pha của hệ bao điểm (-1,j0) m/2 vòng kín nêu ø từ 0->s (trong đó m là sô nghiệm cùa Phương trình đặc tính có phân thực dương ) Hình 8 : điểm (-1,j0) nam trên đường đặc tính 4 : T T T T Real Axis Hình 9 : điểm (-1,j0) nằm trong đường đặc tính 2 Real Avis

Hinh 10: điêm (-1,j0) năm ngoài đường đặc tính

Ngoài ra còn một sô tiêu chuân khác như tiêu chuân MIKHAILOP,phương pháp quỹ đạo nghiệm sô

NHẬN XÉT TÍNH ƯN ĐỊNH CỦA HỆ THONG

Về mặt ồn định thì từ đồ thị ta thấy hệ thống ổn định nhưng thời gian quá độ dài.Hơn nữa các nghiệm của phương trình đặc tính có phần thực dương nên càng có thé khang định rang hệ ổn định

Trang 12

IV CAC DIEM CUC VA DIEM KHONG CUA HE THONG

Một hệ thống hàm truyền có dang :

A(p)_ ap”+áip”`+ +á„ ¡Dp+á„

Bp) yp tb pF nb, Pb,

Néu tính được nghiệm của A(p)=0 thì các nghiệm đó là điểm không: Nêu tính được nghiệm của B(p)=0 thì các nghiệm đó là điêm cực: Theo hàm truyện của hệ thông thì ta có:A(p)>0

=>không có điêm không

Con B(p)=0 <=> 94.1p? +4.96p +1=0

Phương trình có hai nghiệm phức: p,; = -0,0264+0,1/

Trang 13

-12-V BO DIEU KHIEN P, PI, PID 1.BO DIEU KHIEN P:

Có hàm truyền 1a : w(p)=K,

Trong đó Kp là hệ số khuếch đại của quy luật Theo tính chất của khâu khuếch đại (hay khâu tỷ lệ) ta thấy tín hiệu ra của khâu luôn luôn trùng pha với tín hiệu vào Điều này nói lên ưu điểm của khâu khuếch đại là có độ tác động nhanh Vì vậy, trong công nghiệp, quy luật tỉ lệ làm việc 6n định với mọi đối tượng Tuy nhiên, nhược điểm cơ bản của khâu tỉ lệ là khi sử dụng với các đối tượng tĩnh, hệ

thống điều khiển luôn tồn tại sai lệch tinh Dé giảm giá trị sai lệch tĩnh thì phải

tăng hệ số khuếch đại nhưng khi đó, tính dao động của hệ thống sẽ tăng lên và có

thể làm hệ thống mất ồn định

quy luật tỉ lệ thường được dùng cho những hệ thống cho phép tồn tại sai lệch tĩnh K càng lớn thì sai sô xac lập càng nhỏ

Hình 11: Quá trình điều khiển với các hệ số Kp khác nhau

Nếu tăng K? thì rõ ràng sai lệch tĩnh giảm nhưng lại có biên độ dao động tăng quá ,khi đó hệ thống sẽ mất tính ổn định vì vậy phải lựa chọn thong số cho phù hợp

2 BỘ DIEU KHIEN PI

_ Để hệ thống vừa có tác động nhanh, vừa triệt tiêu được sai lệch dư, người ta kêt hợp quyluật tỉ lệ với quy luật tích phân đê tạo ra quy luật tỉ lệ - tích phân

Hàm truyền có dạng :

W(P)= K+ = KF) VỚI K, -%

trong đó: Kp là hệ số khuếch dai

Tỉ = Kp/ Ki là hằng số thời gian tích phân Hàm truyền tần số của quy luật PI:

w{ø)= K„+-Š°= K,(I- igo jo

Trang 14

Như vậy khi œ = 0 thì $(œ )=—z/2, còn khi œ = © thì Q(œ )=0 Tín hiệu ra chậm pha so với tín hiệu vào một góc trong khoảng từ — z/ 2 đến 0 phụ

thuộc vào các tham số Kp, Tiva tần số tín hiệu vào Đồ thị bode L(@) 201gK,, @ @(@) -459 -90° Hình 12 : đồ thị bode của khâu PI

Về tốc độ tác động thì quy luật PI chậm hơn quy luật tỉ lệ nhưng nhanh hơn quy luật tích phân Hình 5.5 mô tả các quá trình quá độ của hệ thông điêu khiên tự động sử dụng quy luật PI với các tham sô Kp và T¡ khác nhau

Hình 13: Các quá trình quá độ điều khiển của quy luật PI

Đường 1 ứng với Kp nhỏ và Ti lớn Tác động điều khiển nhỏ nên hệ thống không dao động

Đường 2 ứng với Kp nhỏ và T¡ nhỏ Tác động điều khiển tương đối lớn và thiên về quy luật tích phân nên hệ thống có tác động chậm, dao động với tần số

nhỏ và không tồn tại sai lệch dư

Trang 15

-14-Đường 3 mô tả quá trình khi Kp lớn và Ti lớn Tác động điều khiển tương đôi lớn nhưng thiên về quy luật tỉ lệ nên hệ thông dao động với tân sô lớn và tôn tại sai lệch dư

. Đường 4 tương ứng với quá trình điều khiển khi Kp lớn và T¡ nhỏ Tác động

điêu khiên rât lớn Quá trình điêu khiên dao động mạnh, thời gian điêu khiên kéo dài và không có sai lệch dư

Đường Š được xem như là quá trình tối ưu khi Kp và Ti thích hợp với đối

tượng điêu khiên

Trong thực tế, quy luật điều khiển PI được sử dụng khá rộng rãi và đáp ứng được chất lượng cho hầu hết các quá trình công nghệ Tuy nhiên, do có thành phần

tích phân nên độ tác động của quy luật bị chậm đi Vì vậy, nếu đối tượng có nhiễu

tác động liên tục mà hệ thống điều khiển lại đòi hỏi độ chính xác cao thì quy luật PI không đáp ứng được

3.BỘ ĐIÊỀU KHIÊN PID

Để tăng tốc độ tác động của quy luật PI, trong thành phần của nó người ta ghép thêm thành phần vi phân và nhận được quy luật điều khiển tỉ lệ vi tích phân Có thêm thành phân vi phân làm tăng tốc độ tác động của hệ thống

Hàm truyền có dạng :

w(p)=K, HEA K P= KET?)

trong đó: Kp là hệ số khuếch đại

T¡ = Kp /Ki là hằng số thời gian tích phân Td = Kd Kp là hằng số thời gian vi phân Hàm truyền tần số: K, „] - w(p)=K,+—~+K,.jo=K,(-j——+T,jo) jo To 1 => w(?p)=K,[I+ j(Z,a-—)] To Đặc tinh pha tan: TT,ø° =b

Như vậy khi œ = 0 thì ) (œ )=—zx/2, còn khi ø=1/77, thì )(œ )=0 và khi œ = © thì $(œ )=z/2 Rõ ràng góc lệch pha của tín hiệu ra so với tín

hiệu vào nằm trong khoảng từ =z/ 2 đến x/2, phụ thuộc vào các tham số Kp,

Ti, Td va tần số của tín hiệu vào Nghĩa là về tốc độ tác động, quy luật PID còn có thể nhanh hơn cả quy luật tỉ lệ Nói tóm lại, quy luật PID là hoàn hảo nhất Nó đáp ứng được yêu cầu vê chất lượng của hầu hết các quy trình công nghệ nhưng việc hiệu chỉnh các tham số của nó rất phức tạp, đòi hỏi người sử dụng phải có một trình độ nhất định Vì vậy, trong công nghiệp, quy luật PID chỉ sử dụng ở những

nơi cần thiết, khi quy luật PI không đáp ứng được yêu cầu về chất lượng điều

chỉnh Đề thi bode:

Ø(/0) = arcig(

Trang 16

-15-Lo Por +90°| ~ 900 Hình 14: đồ thị bode của khâu PID e(t) A Sai léch > e(t) A t Pe e(t) A † + F— PI e() 4 “t NK 22 ay, NY † " Nn PID J - N † “t

Hình 15: Minh hoạ sai lệch điều khiển với các luật điều chỉnh 4.MO HINH DIEU KHIEN:

Ta có mô hình khiển với phản hồi âm Bộ điều khiển PID được ghép nối tiếp với

đôi tượng:

Trang 17

-16-Hàm truyền, Tín hiệu đặt PD PTtrangtha: Dap dng

Hình 16 :mô hình điều khiển cho bộ điều khiến PID: Mô hình trên matlab: Integrator lpi m „ Se xỉ Ạ ị denis duidt tel ) Step Add Transfer Fon Tran KH Derivative Delay

Hình 17 :mô hình PID trên matlab của hệ thống

5 PHUONG PHAP LUA CHON THONG SO CHO BO DIEU KHIEN PID:

5.1 phuong phap giai tich:

Bo PID thực chất là khâu điều khiển sớm trễ pha nên có thể sử dụng giản đồ

Bode hoặc QĐN đê thiệt kê bộ điêu khiên PID.Tuy nhiên phương pháp dùng QĐN hay giản đô Bode ít được sử dụng

5.2 phương pháp thực nghiệm: “ - ảnh hưởng của tham sô PID tới bộ điêu khiên :

Trang 18

Dapimg | Tg ng Vote | Tgquad | Saisd xéc ap Ki

Kp Giảm Tang It thay doi Tang

Ki Giam Tang Tang Khong xac dinh Kd It thay doi Giam Giam It thay doi Cu thé nhu sau : Thay đổi tham số Chỉ tiêu chất lượng

Tang k Giam 7; Tang Ta

Thời gian đáp ‘mg giảm giảm ít giảm ít

Thời gian quá độ thay đổi ít giảm giảm Độ quá điều chỉnh tăng tăng giảm ít Hệ số tắt dần thay đổi ít tăng giảm

Sai lệch tĩnh giảm triệt tiêu thay đổi ít

Tín hiệu điều khiển tăng tăng tăng

Độ dự trữ ổn định giảm giảm tăng

Bền vững với nhiễu đo giảm thay đổi ít giảm

Nếu e(t) càng lớn thì thông qua thành phần tỷ lệ làm cho x(f) càng lớn (vai trò của khâu P)

Nếu e(t) chưa bằng không thì thông qua thành phần tích

phân, PID van tạo tín hiệu điều chỉnh (vai trò của khâu 1)

Nếu e(t) thay đổi lớn thì thông qua thành phần vi phân,

phản ứng thích hợp x(t) cang nhanh ( vai trò của khâu D)

Dựa trên sơ đồ khối mà ta có được trên matlab điều này còn phải dựa trên kinh nghiệm của người lựa chọn thông sô

5.3 phương pháp Zeigler — Nichols

Cách 1: Dựa vào đáp ứng quá độ của hệ hở với tín hiệu vào là hàm bước Nếu đáp ứng có dạng chữ S như hình vẽ:

Trang 19

Hình 18:đáp ứng quá độ dạng hình chữ s Time (sec) Các thông số của các bộ điều khiến P, PI, PID duoc chon nhu sau: Thông số Kp Ti Td P T2/TI œ 0 PI 0,9.T2/TI T1/0,3 0 PID 1,2.T2/TI 2T1 0,5T2

Cách 2: Dựa vào đáp ứng quá độ của hệ kín với tín hiệu vào là hàm bước nhảy

cho Ki=0,Kp=0 va tang dan hé s6 khuêch đại Kp đên giá trị Kgh Khi đó đáp ứng ngõ ra là tín hiệu dao động với chu kỳ Tgh

Step Response

88 Tgh

0 5 10 15

- ‹ Hình 19:tín hiệu ra dao động khi tang Kp Thông số các bộ điêu khiên

Trang 20

Thông số Kp Ti Td P 0.5Kgh œ 0 PI 0.45Kgh 0.83T gh 0 PID 0.6Kgh 0.5Tgh 0.125Tgh

Các thông số trên chỉ là điểm khởi đầu cho bộ điều khiển có thể nó gần với

thông số cân tìm.Sau đó ta cần có quá trình tinh chỉnh dé được bộ điêu khiên như

mong mn

6.THƠNG SỐ BỘ ĐIỀU KHIEN

Ta sứ dụng phần mêm matlab để điều chính bộ điều khiến dựa trên đặc tính ra áp dụng phương pháp Zeigler — Nichols cách 2

Cho Pi=0,Pd=0 ta xác định được Kp=3,1*10^-2 hệ bắt đầu mất ổn định và có thông số T=80 Từ đó ta có thông số ban đầu: Thông số Kp Ki Kd P 1,55*10^-2 0 0 PI 1,39*10^-2 2.1*10^-4 0 PID 1,86*10^-2 4,65*10^-4 0.186 6.1 bộ điều khiển P:

Trang 21

25 1 15 Ta an 0.5F 0 1 1 1 1 1 1 1 1 L 1 0 60 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Hinh121 :đặc tính ra vói Kp=2*10^-2 Cho Kp=2,5*10^-2ta có đặc tính ra : 85 T T T °Q TjÐS 100 160 200 250 300 360 400 450 500 Hình22 :đặc tính ra vói Kp=2,5*10^-3 NHẬN XÉT: với Kp=l,55*10^-2

Kp=2*10^-2thì thời gian hơn

Kp=2,5*10^-2thì độ dao động tăng nhiều

=> Kp=2*10^-2 thì hợp lí nhưng không đáp ứng được vì vọt lỗ tăng cao và dao động nhiều

Trang 22

6.2 bộ điều khiến PI: cho Kp=l1,39*10^-2và Ki=2.1*10^-4 ta có : 45 T T T T T T 4L 4 35Ƒ 4 3|: 4 25t 4 ab 4 15Ƒ 7 4L 4 0.5E 0 1 1 1 1 1 1 L L 1 1 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

- Hình 23:đặc tính ra khi cho Kp=1,39*10^-2và Ki=2.1*10^-4

Ta thây hệ thông mật ôn định vì đặc ra dao động ta giảm Ki tăng Kp lên : Cho Kp=2*102-2, Ki=3*10^-4 ta có : 4F fa 4 3.55 7 4 257 | 18} + 0.5Ƒ 0 1 L 1 n L L L L 1 4 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Hình 24:đặc tính ra khi cho Kp=2*10^-2, Ki=3*10%-4 Thời gian quá độ giảm nhưng đáp ứng chưa nhanh.ta tăng Ki lên

Cho Kp=2*10^-2, KiE=5*102-4 ta có :

Trang 23

45F 4 4F 4 3.57 7 3 4 oa 4 2Ƒ 4 15+ 3 1E 4 05Ƒ 0 1 4 L 1 1 L n + 1 4 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Hinh 25:đặc tính ra khi cho Kp=2*10^-2, KE=5*10^-4

Thời gian quá độ giảm tiệp tục tăng Ki và giám Kp cho Kp=l.5*10^-2, Ki=7*10^-4 Ta có đáp ứng 5 - - - - - % 50 100 120 200 250 300 350 400 450 500

Hình 26 :đặc tính ra khi cho Kp=1.5*10^-2, Ki=7*102^-4 Thời gian quá độ giảm tiệp tục tăng Ki choKp=1.5*10^-2, Ki=9*10^-4 Ta có đáp ứng

Trang 25

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Hình 29: Kp=0.8*10^-2 Thời gian quá độ giảm và độ vọt lỗ không tăng quá 3% nên có thê đáp ứng => Kp=0,8*10^-2, Ki=8,0*10^-4 hợp li

6.3 bộ điều khiển PID: | oo

Ban đâu ta chọn thông sô cho bộ điêu khiên như sau:

Trang 26

-25-Thời gian quá độ dài ta tăng Ki=6*102-4 , giảm Kp=1*10^-2 có đáp ứng

i : ‘ ‘ : ; ‘ i :

°Q ạQ T100 160 200 250 300 380 400 480 500

Hình 31:đáp tính khi tăng Ki=6*10^-4 , giảm Kp=1*102^-2 Ta tiệp tục tang Ki lén.Ki=8*10%-4 6 T T T T T T T T T mm : 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

„ , Hình 32:đặc tính ra khi Ta tiếp tục tăng Ki lên.Ki=8,5*10^-4 ta giám Kd xuông đê tăng đáp ứng với Kd=0.1

Trang 28

| | L | | L 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 Hình 35 đáp ứng thỏa mãn Ta thấy thời gian quá độ giảm độ vọt lố không quá 2% => đạt yêu cầu với KpE0.8*10^-2,KE8.I*10^-4, Kp=0.02

Ngoài ra người ta còn hay dùng công cụ sitotul trong matlab để tìm thông số cho bộ điều khiển

0

Định dạng
Số trang	28
Dung lượng	3,54 MB