dkms chuong 7 94

Chương Điều khiển số động điện chiều   Động điện chiều sử dụng rộng rãi công nghiệp dân dụng khả dễ điều khiển dải điều khiển rộng Chương trình bày chi tiết mơ hình hóa phương pháp điều khiển số động điện chiều 1 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mơ hình động điện chiều Mơ hình động điện chiều bao gồm mạch điện phần ứng roto động hình 7.1 2 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mơ hình động điện chiều 3 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mơ hình động điện chiều Quan hệ mômen trục động M dòng điện phần ứng i xác định qua số mômen K t sau: (7.1) M  Kt i Sức điện động e quan hệ với vận tốc quay sau: (7.2) e  K e 4 Ở hệ đơn vị SI ta có K t  K e  K Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mô hình động điện chiều Mơ men cản trục động tính sau: (7.3) Mc  b Theo định luật Newton ta có: M  Mc  J Hay J d dt d  b  Ki dt (7.4) (7.5) Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mơ hình động điện chiều Theo định luật Kirchhoff ta có phương trình sau: di  Ri  U  e dt (7.6) di  Ri  U  K  dt (7.7) L Hay 6 L Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mơ hình động điện chiều Biến đổi Laplace phương trình (7.5) ta có:  Jp  b    p   KI  p  (7.8) Biến đổi Laplace phương trình (7.7) ta có:  Lp  R  I  p   U  K   p  (7.9) 7 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mơ hình động điện chiều Từ phương trình (7.8) (7.9) ta có quan hệ tốc độ đầu điện áp đầu vào động sau:   p K  (7.10) U  p   Lp  R  Jp  b   K   p 8 U  p  K (7.11) LJp   RJ  Lb  p   Rb  K  Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mô hình động điện chiều Phương trình (7.11) hàm truyền xác động điện chiều Đây khâu bậc hai 9 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mô hình động điện chiều Ví dụ 7.1: 10 10 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mơ hình động điện chiều Lời giải: Các lệnh Matlab sau sử dụng để xác định đáp ứng động cơ: >>J = 0.01; >>b = 0.1; >>K = 0.01; >>R = 1; >>L = 0.5; >>num = K; >>den = [(J*L) ((J*R)+(L*b)) ((b*R)+K^2)]; >>step(num, den, 0:0.1:6) 11 11 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.1 Mơ hình động điện chiều 12 12 Chương Điều khiển số động điện chiều 13 7.2 Hàm truyền gần động điện chiều  Theo Ziegler-Nichols hàm truyền hệ thống xây dựng qua đáp ứng vịng hở hệ thống  Giả thiết ta có hàm truyền mà đáp ứng vịng hở hệ thống có dạng hình 7.3 Khi hàm truyền gần có dạng phương trình (7.12) 13 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.2 Hàm truyền gần động điện chiều 14 14 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.2 Hàm truyền gần động điện chiều Ke pTD G p   T1 p (7.12) G  p  hàm truyền động 15 K hệ số tỷ lệ TD thời gian trễ T1 thời gian tăng 15 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.2 Hàm truyền gần động điện chiều Ví dụ 7.2: 16 16 Chương Điều khiển số động điện chiều 17 7.2 Hàm truyền gần động điện chiều Lời giải: Các lệnh Matlab sau dùng để xác định phản ứng vòng hở động cơ: >>J = 0.01; >>b = 0.1; >>K = 0.01; >>R = 1; >>L = 0.5; 17 Chương Điều khiển số động điện chiều 18 18 7.2 Hàm truyền gần động điện chiều >>den = [(J*L) ((J*R)+(L*b)) ((b*R)+K^2)]; >>step(num, den, 0:0.1:2) >>hold on; >>K = 0.1; >>T1 = 0.5; >>TD = 0.1; >>G = tf(K, [T1 1]); Chương Điều khiển số động điện chiều 7.2 Hàm truyền gần động điện chiều >>G.inputd = TD >>step(G) >>pause; >>close; 19 19 Chương Điều khiển số động điện chiều 7.2 Hàm truyền gần động điện chiều 20 20 ...  Ki dt (7. 4) (7. 5) Chương Điều khiển số động điện chiều 7. 1 Mơ hình động điện chiều Theo định luật Kirchhoff ta có phương trình sau: di  Ri  U  e dt (7. 6) di  Ri  U  K  dt (7. 7) L Hay... chiều 7. 1 Mơ hình động điện chiều Biến đổi Laplace phương trình (7. 5) ta có:  Jp  b    p   KI  p  (7. 8) Biến đổi Laplace phương trình (7. 7) ta có:  Lp  R  I  p   U  K   p  (7. 9)... K   p  (7. 9) 7 Chương Điều khiển số động điện chiều 7. 1 Mơ hình động điện chiều Từ phương trình (7. 8) (7. 9) ta có quan hệ tốc độ đầu điện áp đầu vào động sau:   p K  (7. 10) U  p   Lp