BÀI 1 TẠO LẬP VÀ GHÉP NỐI CÁC MÔ HÌNH HÀM TRUYỀN ĐẠT.docx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THỰC HÀNH HỌC PHẦN: LÍ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG MÃ HỌC PHẦN : 13434H SINH VIÊN: ĐINH NGỌC HUÂN MÃ SINH VIÊN:92830 NHÓM: N01.TH1 GIẢNG VIÊN: LÊ THỊ THANH TÂM BÀI 1: TẠO LẬP VÀ GHÉP NỐI CÁC MƠ HÌNH HÀM TRUYỀN ĐẠT I.Cơ sở lí thuyết Khái niệm hàm truyền đạt - Hàm truyền đạt tỷ số ảnh Laplace tín hiệu ảnh Laplace tín hiệu vào với điều kiện ban đầu - Kí hiệu: G(s) - Công thức tổng quát: G(s)= Y (s) U (s ) m m−1 n n−1 bm s +bm −1 s = an s +an−1 s +…+b s+b + …+a s+a -Đây dạng hợp thức hàm truyền đạt Là phân thức có tử mẫu đa thức biến s (m≤n) Tạo lập hàm hàm truyền đạt MATLAB a ¿ G1 (s)= Y (s) U (s ) Num=[ Den=[ = bm s m +bm −1 s m−1 +…+b s+b an s n +an−1 s n−1+ …+a s+a bm b m−1 … b ¿ an a n−1 … a ] Hàm truyền đạt hệ: Sử dụng lệnh sys=tf(num,den) b ¿ G2 (s) = k ( s−z ) ( s−z ) …( s−z m) ( s−p ) ( s− p1 ) …(s− pn ) P=[ p0 p … pn ¿ Z=[ z0 z1 … zm ] K=const Hàm truyền đạt hệ: Sử dụng lệnh sys=zpk(Z,P,k) - Nếu hàm truyền đạt ghép nối tiếp nhau, sử dụng lệnh: sys=series(sys1,sys2) - Nếu có hàm ghép nối tiếp, sử dụng lệnh: sys=sys1*sys2*….*sysn - Nếu hàm truyền đạt ghép song song, sử dụng lệnh: sys=parallel(sys1,sys2) - Nếu hàm truyền đạt ghép nối phản hồi âm, sử dụng lệnh: sys=feedback(sys1,sys2) Phản hồi âm đơn vị: sys2=1 Nếu hàm truyền đạt ghép nối phản hồi dương , sử dụng lệnh: sys=feedback(sys1,-sys2) Phản hồi dương đơn vị: sys2=-1) II Nội Dung Thực Hành 4.1 Tạo lập hàm truyền đạt hệ điều khiển liên tục tuyến tính Matlab a, >> num1=[1 -3 -1]; den1=[4 -1 -1 1]; sys1=tf(num1,den1) sys1 = s^3 - s^2 + s - s^4 - s^3 + s^2 - s + b, >> z=[]; p=[-2 -4]; k=5; sys2=zpk(z,p,k) sys2 = (s+2) (s+4) 4.2 Tìm hàm truyền đạt hệ điều khiển tự động liên tục tuyến tính bao gồm nhiều khối ghép nối với Matlab a, sys1=tf([1 -2],[3 1 -1]); sys2=tf([1 1],[1 -3]); sys3=tf([1 -3],[1 -2 2]); sys4=tf([2 -1],[3 2]); sys12=series(sys1,sys2); sys123=parallel(sys12,sys3); sys1234=feedback(sys123,sys4) sys1234 = s^6 - 42 s^5 + 25 s^4 + 50 s^3 + 59 s^2 - s - 26 -9 s^7 - 30 s^6 - s^5 + 46 s^4 - 22 s^3 + s^2 - 53 s + 25 b, *Sơ đồ đổi nút: sys1=tf([1],[1 0]); sys2=tf([1],[1 1]); sys3=tf([1],[1 2]); sys4=tf([1],[1 0]); sys5=tf([2],[1 1]); sys6=series(sys2,sys3); sys7=series(sys4,sys5); sys8=feedback(sys6,-sys7); sys9=series(sys1,sys8); sys10=feedback(sys9,1); sys11=1*sys10*sys4; sys12=feedback(sys11,1) sys12 = s^2 + s s^6 + s^5 + s^4 + s^3 + s c, *Sơ đồ đổi nút: sys1=tf([1],[1 0]); sys2=tf([1],[1 1]); sys3=tf([1],[1 2]); sys4=tf([1],[1 0]); sys5=tf([2],[1 1]); sys6=tf([1 1],[1 -5]); sys7=series(sys3,sys5); sys8=feedback(sys2,-sys7); sys9=series(sys1,sys8); sys10=feedback(sys9,sys6); sys11=1*sys10*sys3*sys4; sys12=feedback(sys11,1) sys12 = s^3 - s^2 - 13 s - 10 -s^7 + s^6 - 16 s^5 - 49 s^4 - 36 s^3 + 10 s^2 - s - 10 BÀI 2: KHẢO SÁT TÍNH ĐỘNG HỌC CỦA HỆ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG I Cơ Sở Lý Thuyết Hàm đặc tính tần số - Ý nghĩa: Dùng để miêu tả quan hệ vào hệ liên tục tuyến tính tín hiệu vào hàm điều hòa - Định nghĩa: Hàm đặc tính tần số kí hiệu G(jω)được đĩnh nghĩa công thức: G(jω)= Ym Um e jφ =A e jφ Trong đó: A – Biên độ hàm Đặc tính tần số ϕ – Pha hàm đặc tính tần số 1.1.Đặc tính tần số Logarit (Biểu đồ Bode) - Bản chất Đặc tính tần số Logarit khảo sát riêng rẽ thay đổi biên độ pha theo tần số bao gồm đặc tính khác - Câu lệnh: Bode(sys) 1.2.Đặc tính tần số biên-pha (Biểu đồ Nyquist) - Đặc tính tần số biên-pha đường cong mà hàm G(jω) vẽ lên mặt phẳng phức tần số ω thay đổi liên tục từ 0->+∞ - Trong trường hợp ω: -∞ -> +∞ G(jω) thay đổi thành nửa đối xứng qua trục hoành - Câu lệnh: Nyquist(sys) Đặc tính thời gian - Định nghĩa: Là đặc tính khảo sát thay đổi tín theo thời gian 2.1 Đáp ứng xung (Hàm trọng lượng) - Là đáp ứng tín hiệu vào xung Dirac - Câu lệnh: impulse(sys) 2.2 Đáp ứng bước (Hàm độ) - Là đáp ứng tín hiệu vào tín hiệu bâc thang -Câu lệnh: step(sys) +Nhận xét: hệ tọa độ muốn vẽ nhiều đường đặc tính ta dùng lệnh “hold on” VD: bode(sys1) Hold on Bode(sys2) II Nội Dung Thực Hành 4.1 Vẽ đặc tính tần số hệ điều khiển tự động a, sys1=tf([1],[0.2 1]); sys2=tf([1],[0.3 1]); bode(sys1) hold on bode(sys2) 10 ... sys 11= 1*sys10*sys4; sys12=feedback(sys 11, 1) sys12 = s^2 + s s^6 + s^5 + s^4 + s^3 + s c, *Sơ đồ đổi nút: sys1=tf( [1] , [1 0]); sys2=tf( [1] , [1 1]); sys3=tf( [1] , [1 2]); sys4=tf( [1] , [1. .. nhiều khối ghép nối với Matlab a, sys1=tf( [1 -2],[3 1 -1] ); sys2=tf( [1 1], [1 -3]); sys3=tf( [1 -3], [1 -2 2]); sys4=tf([2 -1] ,[3 2]); sys12=series(sys1,sys2); sys123=parallel(sys12,sys3); sys1234=feedback(sys123,sys4)...BÀI 1: TẠO LẬP VÀ GHÉP NỐI CÁC MƠ HÌNH HÀM TRUYỀN ĐẠT I.Cơ sở lí thuyết Khái niệm hàm truyền đạt - Hàm truyền đạt tỷ số ảnh Laplace tín hiệu ảnh Laplace tín hiệu vào với điều kiện