BÀI THÍ NGHIỆM 3 KHẢO SÁT BỘ ĐIỀU KHIỂN PID SỐ

BÀI THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT BỘ ĐIỀU KHIỂN PID SỐ V THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM 5.1 Điều khiển tốc độ động DC a Khảo sát ảnh hưởng tham số Kp Các bước thí nghiệm:       Mở file motor_speed_ctrl.mdl Cài đặt tốc độ đặt (set point)=800 v/p, Kp=0.02, KI=KD=0, thời gian lấy mẫu T=0.005s Biên dịch chương trình chạy Mở scope để xem đáp ứng, xác định độ vọt lố, thời gian độ sai số xác lập Ghi lại kết vào bảng Lặp lại bước d) tới e) với tham số Kp lại bảng Kết thí nghiêm: Bảng Khảo sát ảnh hưởng tham số Kp (KI=0,KD=0),tiêu chuẩn 2% Kp 0.02 0.05 0.1 0.5 Thời gian lên(s) 0.2453 0.2198 0.2607 0.3066 0.31085 Thời gian xác lập (s) 0.54 0.3245 0.3518 0.4057 0.451 Độ vọt lố (%) 0.07 0.32 1.84 2.03 2.35 Sai số xác lập (v/p) 375 186.8 100.6 27.3 11.7  Kp = 0.02  Kp = 0.05  Kp = 0.1  Kp = 0.5  Kp = b Khảo sát ảnh hưởng tham số KI Bảng Khảo sát ảnh hưởng tham số KI (KP=0.02, KD=0) KI 0.02 0.035 0.05 0.075 0.1 Thời gian lên (s) 2.0833 0.94275 0.54025 0.3445 0.3138 Thời gian xác lập (s) 4.788 2.147 1.0662 1.2117 1.2467 Độ vọt lố (%) 0 5.125 14.825 Sai số xác lập (v/p) 0 0  KI = 0.02  KI = 0.035  KI = 0.05  KI = 0.075  KI = 0.1 c Khảo sát ảnh hưởng thời gian lấy mẫu T Thực bước thí nghiệm phần 5.1.a, ghi lại kết vào Bảng Bảng Khảo sát ảnh hưởng tham số T (KP=0.02, KI=0.1, KD=0) T 0.005 0.01 0.02 0.03 0.05 Thời gian lên (s) 0.4014 0.4096 0.396 0.3982 0.4135 Thời gian xác lập (s) 2.274 2.305 2.3485 3.0099 2.751 Độ vọt lố (%) 29.36 30.84 33 35.37 37.11 Sai số xác lập (v/p) 0 0  T = 0.005  T = 0.01  T = 0.02  T = 0.03  T = 0.05 Hỏi   Dựa vào kết thí nghiệm mục 5.1, nhận xét ảnh hưởng tham số KP, KI, KD, thời gian lấy mẫu lên chất lượng hệ thống điều khiển tốc độ động Trả lời: Từ kết thí nghiệm ta thấy:  KP: Hệ số khuếch đại KP lớn sai số xác lập hệ thống nhỏ (từ 375 xuống 11.7), độ vọt lố hệ thống có xu hướng tăng (từ 0.17% lên 2.35%).Thời gian lên tăng từ 0.2453s lên 0.31085 Nguyên nhân KP tăng cực hệ thống có xu hướng di chuyển xa trục thực, làm cho đáp ứng hệ thống dao động Ngồi cịn làm thay đổi chút thời gian xác lập hệ thống  KI: Làm cho sai số xác lập hệ thống 0, nhiên làm cho độ vọt lố tăng (từ lên 14.825%) thời gian xác lập hệ thống giảm từ 4.788s xuống 1.2467s  T: Thời gian lấy mẫu T lớn độ vọt lố hệ thống cao (độ vọt lố tăng từ 29.36% lên 37.11%) hệ thống chậm xác lập 5.2 Điều khiển vị trí động DC a Khảo sát ảnh hưởng tham số Kp Các bước thí nghiệm:       Mở file motor_pos_ctrl.mdl Cài đặt tốc độ đặt (set point)=1000 v/p, Kp=0.005, KI=KD=0, thời gian lấy mẫu T=0.005s Biên dịch chương trình chạy Mở scope để xem đáp ứng, xác định độ vọt lố, thời gian độ sai số xác lập Ghi lại kết vào bảng Lặp lại bước d) tới e) với tham số Kp lại bảng Kết thí nghiêm: Bảng Khảo sát ảnh hưởng tham số Kp (KI=0,KD=0)  Kp 0.005 0.05 0.1 0.2 Thời gian lên (s) 0.9492 0.2814 0.2765 0.2987 Thời gian xác lập (s) 1.4361 3.3907 4.1504 5.9265 Độ vọt lố (%) 50.64 53.31 53.95 Sai số xác lập (v/p) 39 -1.4 Kp = 0.005 0.5 Hệ dao động  Kp = 0.05  Kp = 0.1  Kp = 0.2  Kp = 0.5 b Khảo sát ảnh hưởng tham số KI       Thực Bảng Khảo sát ảnh hưởng tham số KI (KP=0.02, KD=0)  KI 0.002 0.005 0.008 0.01 0.02 Thời gian lên (s) 1.7357 1.7692 0.2943 0.2897 0.2826 Thời gian xác lập (s) 2.8736 3.3439 3.588 5.885 7.645 Độ vọt lố (%) 55.04 61.74 64.23 68.8 85.21 Sai số xác lập (v/p) -9 -6.4 12 KI = 0.002  KI = 0.005  KI = 0.008  KI = 0.01  KI = 0.02 c Khảo sát ảnh hưởng tham số KD Thực bước thí nghiệm phần 5.2.a, ghi lại kết vào Bảng Bảng Khảo sát ảnh hưởng tham số KD (KP=0.02, KI=0.02)  KD 0.0005 0.0008 0.001 0.002 0.005 Thời gian lên (s) 0.2852 0.2896 2.22928 0.365 0.3872 Thời gian xác lập (s) 5.2631 3.7081 4.3565 4.79 3.063 Độ vọt lố (%) 76.93 71.96 67.33 55.54 4.5 Sai số xác lập (v/p) -3 -2 -7.3 -6 KD = 0.0005  KD = 0.0008  KD = 0.001  KD = 0.002  KD = 0.005 d Khảo sát ảnh hưởng thời gian lấy mẫu T Thực bước thí nghiệm phần 5.2.a, ghi lại kết vào Bảng Bảng Khảo sát ảnh hưởng tham số T (KP=0.02, KI=0.02, KD=0.002)  KD 0.005 0.01 0.03 0.05 0.1 Thời gian lên (s) 0.7105 0.7148 0.6989 0.6621 0.6192 Thời gian xác lập (s) 10.0928 11.4822 9.1333 6.773 3.3585 Độ vọt lố (%) 31.14 32.22 33.95 42.19 53.12 Sai số xác lập (v/p) -12.5 -6.2 -2.6 -9.1 -0.1 T = 0.005 ... = 0.5  Kp = b Khảo sát ảnh hưởng tham số KI Bảng Khảo sát ảnh hưởng tham số KI (KP=0.02, KD=0) KI 0.02 0. 035 0.05 0.075 0.1 Thời gian lên (s) 2.0 833 0.94275 0.54025 0 .34 45 0 .31 38 Thời gian xác... số T (KP=0.02, KI=0.1, KD=0) T 0.005 0.01 0.02 0. 03 0.05 Thời gian lên (s) 0.4014 0.4096 0 .39 6 0 .39 82 0.4 135 Thời gian xác lập (s) 2.274 2 .30 5 2 .34 85 3. 0099 2.751 Độ vọt lố (%) 29 .36 30 .84 33 ... 0.7148 0.6989 0.6621 0.6192 Thời gian xác lập (s) 10.0928 11.4822 9. 133 3 6.7 73 3 .35 85 Độ vọt lố (%) 31 .14 32 .22 33 .95 42.19 53. 12 Sai số xác lập (v/p) -12.5 -6.2 -2.6 -9.1 -0.1 T = 0.005