BÀI THÍ NGHIỆM 5 điều KHIỂN hồi TIẾP BIẾN TRẠNG THÁI

BÀI THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN HỒI TIẾP BIẾN TRẠNG THÁI I MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM - Biết cách xây dựng mơ mơ hình điều khiển hệ thống xe – lò xo dung phương pháp điều khiển hồi tiếp biến trạng thái - Biết cách thu thập liệu nhận dạng mơ hình đối tượng xe – lò xo - Đánh giá chất lượng điều khiển dùng phương pháp điều khiển hồi tiếp biến trạng thái II KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Tìm thơng số hệ xe- lò xo Lần chạy Trung bình k1 (N/m) 988.7367 980.9734 981.3292 983.0635 977.5103 982.3226 b1 (N.s/m) 4.4150 4.2813 4.3887 4.4601 4.4842 4.4058 K 2.0508 2.0719 2.0695 2.0533 2.0253 2.0542 b2 (N.s/m) 20.1136 20.0905 20.0940 19.6234 19.3136 19.8470 Trong đó: k1 : độ cứng lò xo b1 ,b2 : hệ số ma sát xe K: hệ số tỉ lệ lực tác động điện áp cung cấp F=Ku Phương trình biến trạng thái hệ xe- lò xo: 𝑥1 , 𝑏 (𝑘1 +𝑘2 ) − − 𝑥1̇ 𝑚1 𝑚1 [𝑥 ] = 0 𝑘2 𝑥2̇ [ 𝑚2 0 𝑘2 𝑚2 − 𝑘2 𝑚2 0 𝑥1 𝑥̇ [𝑥1 ] + [ ]u 𝐾 𝑏2 𝑥 ̇ 𝑚 − 𝑚2 ] Với bảng số liệu m1= 1.3 kg, m2=0.7 kg, ta được: 𝑥1 𝑥1 0 0 𝑥 ̇ 𝑥1̇ −1511.26 −3.39 1403.32 ⌉𝑢 ⌉ ⌈𝑥 ⌉ + ⌈ ⌈𝑥 ⌉ = ⌈ 0 0 2 𝑥2̇ 2.57 1403.32 −1403.32 −28.35 𝑥2̇ 60 Điều khiển vị trí xe [0 0.1 0] [0 0.5 0] [0 0] [0 0] [0 10 0] Độ vọt lố (%) 28.17 44.72 X X Sai số xác lập 23.889 10.83 6.52 X X Thời gian xác lập(s) 0.4 0.176 0.292 X X [0 10 0.02] [0 10 0.05] [0 10 0.1] [0 10 0.2] 45 36.2 22.1 X 0.66 0.72 0.72 X 0.328 0.166 0.15 X Lần chạy Kf X: Không xác lập Đáp ứng ngõ hệ thống: [0 0.1 0] 61 [0 0.5 0] [0 0] 62 [0 0] [0 10 0] 63 [0 10 0.02] [0 10 0.05] 64 [0 10 0.1] [0 10 0.2] 65 Nhận xét: - - Khi tăng hệ số kf3 (điều khiển vị trí xe 2) độ lọt vố hệ thống tăng, sai số xác lập giảm, thời gian xác lập giảm Nhưng tăng kf3 q lớn, hệ thống khơng cịn xác lập Khi tăng hệ số kf4 giữ nguyên kf3 (điều khiển vị trí tốc độ xe 2) độ lọt vố giảm, sai số xác lập nhỏ, thời gian xác lập nhỏ Nhưng tăng kf3 q lớn, hệ thống khơng cịn xác lập 66 Điều khiển vị trí xe Lần chạy Kf [0.2 0 0] [0.5 0 0] [1 0 0] [1.5 0 0] [2 0 0] [1 0.001 0] [1 0.002 0] [1 0.005 0] [1 0.008 0] 10 [1 0.01 0] 11 [1 0 0.01] 12 [1 0 0.02] 13 [1 0 0.05] 14 [1 0 0.1] 15 [1 0 0.2] Độ vọt lố (%) Sai số xác lập Thời gian xác lập (s) 13.631 1.446 34.7 8.129 0.27 151.4 5.34 0.754 X X X X X X 161.3 4.55 0.512 X X X 131.5 4.66 X X X X X X 76.6 5.34 0.524 33.1 5.137 0.3 5.543 0.710 5.619 0.994 3.36 1.7 X: Không xác lập 67 Đáp ứng ngõ ra: [0.2 0 0] [0.5 0 0] 68 [1 0 0] [1.5 0 0] 69 [2 0 0] [1 0.001 0] 70 [1 0.002 0] [1 0.005 0] 71 [1 0.008 0] [1 0.01 0] 72 [1 0 0.01] [1 0 0.02] 73 [1 0 0.05] [1 0 0.1] 74 [1 0 0.2] Nhận xét: - - Khi tăng hệ số kf1 (điều khiển vị trí xe 1), độ lọt vố tăng, ,sai số xác lập thời gian xác lập giảm Nhưng tăng kf1 q lớn, hệ thống khơng cịn xác lập Khi tăng hệ số kf2 giữ nguyên kf1(điều khiển vị trí tốc độ xe 1) độ lọt vố giảm, sai số xác lập giảm thời gian xác lập tăng Nhưng tăng kf2 lớn, hệ thống khơng cịn xác lập Khi tăng hệ số kf4 giữ nguyên kf1, kf2 (điều khiển vị trí tốc độ xe 1, tốc độ xe 2) độ lọt vố giảm, sai số xác lập giảm thời gian xác lập tăng Tùy theo yêu cầu chất lượng hệ thống mà ta chọn hệ số Kf phù hợp 75 ... 0.27 151 .4 5. 34 0. 754 X X X X X X 161.3 4 .55 0 .51 2 X X X 131 .5 4.66 X X X X X X 76.6 5. 34 0 .52 4 33.1 5. 137 0.3 5. 543 0.710 5. 619 0.994 3.36 1.7 X: Không xác lập 67 Đáp ứng ngõ ra: [0.2 0 0] [0 .5. .. kf3 (điều khiển vị trí tốc độ xe 2) độ lọt vố giảm, sai số xác lập nhỏ, thời gian xác lập nhỏ Nhưng tăng kf3 lớn, hệ thống khơng cịn xác lập 66 Điều khiển vị trí xe Lần chạy Kf [0.2 0 0] [0 .5 0... [1 .5 0 0] 69 [2 0 0] [1 0.001 0] 70 [1 0.002 0] [1 0.0 05 0] 71 [1 0.008 0] [1 0.01 0] 72 [1 0 0.01] [1 0 0.02] 73 [1 0 0. 05] [1 0 0.1] 74 [1 0 0.2] Nhận xét: - - Khi tăng hệ số kf1 (điều khiển