(TIỂU LUẬN) bài tập lớn CHUYÊN đề 1 đề tài hệ nâng vật trong từ trường

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÀI TẬP LỚN CHUYÊN ĐỀ Đề tài: Hệ nâng vật từ trường Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Chính Nhóm thực hiện: 19 Thành viên báo cáo: Nguyễn Duy Anh Trần Việt Anh TP Hồ Chí Minh, tháng 10/2021 CHƯƠNG 1: MƠ HÌNH TỐN CỦA HỆ NÂNG VẬT TRONG TỪ TRƯỜNG 1.1: Tìm mơ hình tốn: Hình _ Trong mơ hình nâng vật từ trường, điện áp u ngõ vào đối tượng, thay đổi để kiểm soát lực điện từ Fe dùng để nâng hạ viên bi khoảng h so với nam châm điện Vị trí h viên bi nam châm điện ngõ đối tượng điều khiển Áp dụng định luật Newton ta có : Trong :F= ma Ta có : Suy ra: => (1) Ta có cơng thức dịng điện theo hình 1: (2) Từ (1), (2) suy ra: Mơ hình tốn học hệ thống: _ Thông số thực tế: Khối lượng viên bi m=0.1kg Gia tốc trọng trường g=9.8 Dòng điện qua cuộn dây (A) Điện áp cung cấp(V) Hằng số lực từ C = Điện cảm L=100*10^(-3)H Điện trở R=10 _Xét thông số : _Thế y(t) i(t) vào , _Đạo hàm vế trái : _Laplace vế ta có : Trong : Thế a b vào G(s), ta có: Hàm truyền G(s): Mơ simulink: Ta có: Suy Phương trình trạng thái có dạng: Ta có Xét ma trận điều khiển M Vì rank(M)=2 nên hệ thống điều khiển Xét ma trận quan sát N Vì rank N =2 nên hệ thống quan sát Thiết kế điều khiển kinh điển PID Ta đặt yêu cầu: Độ vọt lố