bài tập lớn mô hình hóa dùng máy tính khảo sát quá trình quá độ của hệ thống điều khiển tự động

BÀI TẬP LỚN MÔ HÌNH HÓA ĐỀ SỐ 20 Dùng máy tính khảo sát quá trình quá độ của hệ thống điều khiển tự động Cho hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ cấu trúc như sau: 30 1 =K 2,0 2 =K 30 1 =K 2,0 2 =K Nhiệm vụ của sinh viên: 1) Viết phương trình sai phân * Tính W(p) W(p) = ])4()[4( )4(. 21 1 KKssss ssK +++ + 1 W(p) = kk ss K 21 1 )4( ++ Thay s= 1 1 * 2 + − z z T W(p) = kk z z Tz z T K 21 2 1 1 12 4 1 12 + + − +       + − Nhân cả tử và mẫu với T²(z+1)² . Ta được: W(p) = CBxAx zTK ++ + 2 22 1 )1( Với: A = 4+8T+ 21 KK T² B = -8+2 21 KK T² C = 4- 8T+ 21 KK T² Tính W(z) u(t) = 1(t) nên u(k+2) = u (k+1) = u(k) = 1 W(z) = )( )( z z U Y = CBxAx zTK ++ + 2 22 1 )1( Y(z)(Az² + Bz + C) = 1 K T²(z+1)²U(z) Az² Y(z)+ Bz Y(z)+ CY(z) = 1 K T²U(z)(z² + 2z +1) Ay(k+2) + By(k+1) + Cy(k) = 1 K T²[u(k+2) + 2u(k+1) + u(k)] Ay(k+2) + By(k+1) + Cy(k) = 4 1 K T² Ta có phương trình sai phân: 2 y(k+2) = A TK ky A C ky A B 2 1 4 )()1( +−+ − Thay số 30 1 =K 2,0 2 =K Ta được : A = 4,0806 B = -7,9988 C = 3,9206 2.Viết chương trình mô phỏng hệ thống Dim a, b, c, t, k1, k2 As Double Dim numberPoint As Long Dim y() As Double Dim yod As Double Dim ymax As Double Dim sailech, tmax, tod As Double Dim Kod As Long Dim str1 As String Private Sub cmdVe_Click() On Error GoTo loi t = 0.001 3 k1 = Val(txtk1.Text) k2 = Val(txtk2.Text) If t1 < 0 Then MsgBox "Hay nhap vao T1>=0", vbOKOnly, "Canh bao" txtt1.Text = 0 Exit Sub End If If t2 < 0 Then MsgBox "Hay nhap vao T2>=0", vbOKOnly, "Canh bao" txtt2.Text = 0 Exit Sub End If numberPoint = Val(txtnumpoint.Text) If numberPoint < 1000 Then MsgBox "So buoc mo phong K >= 1000", vbOKOnly, "Canh bao" txtnumpoint.SetFocus Exit Sub End If txtk1.Text = k1 txtk2.Text = k2 4 txtnumpoint.Text = numberPoint a = 4 + 8 * t + k1 * k2 * t ^ 2 b = -8 + 2 * k1 * k2 * t ^ 2 c = 4 - 8 * t + k1 * k2 * t ^ 2 ReDim y(numberPoint + 2) ymax = y(0) For k = 0 To numberPoint 'duyet mang y(k + 2) = (-b * y(k + 1) - c * y(k) + 4 * k1 * t ^ 2) / a 'tinh y[k] 'tinh ymax If ymax < y(k) Then ymax = y(k) End If Next txtymax.Text = Round(ymax, 2) 'hien thi ymax yod = 1 / k2 'tinh y on dinh txtYod.Text = Round(yod, 2) 'hien y on dinh 'tinh do qua dieu chinh sailech = Round((ymax - yod) * 100 / yod, 2) txtsailech.Text = sailech 5 txtsailech.Text = txtsailech.Text + " (%)" 'tinh thoi gian Tmax For k = 0 To numberPoint If y(k) = ymax Then tmax = k * t Exit For End If Next txttmax.Text = Round(tmax, 4) & " (s)" 'tinh thoi gian on dinh :sai so o trong 5% For k = numberPoint To 0 Step -1 If y(k) < yod - 0.05 * yod Or y(k) > yod + 0.05 * yod Then tod = k * t Kod = k Exit For End If Next txtTod.Text = Round(tod, 2) & " (s)" 've do thi dap ung 6 Dim strnull As String strnull = "" TChart1.Series(0).Clear For k = 0 To numberPoint If k Mod 100 = 0 Then TChart1.Series(0).AddXY k, y(k), k * t, vbBlue Else TChart1.Series(0).AddXY k, y(k), strnull, vbBlue End If Next cmdKetqua.Enabled = True cmdIndothi.Enabled = True Exit Sub loi: MsgBox "-Tham so nhap vao khong mo phong duoc! hoac" & Chr(10) & "- Thieu thu vien di kem", vbOKOnly, "Loi" End Sub Private Sub cmdKetqua_Click() With Dialog.List1 .AddItem "K1 = " & k1 7 .AddItem "K2 = " & k2 .AddItem "T = " & t & "(s)" .AddItem "Gia tri cuc dai cua tin hieu ra: Ymax = " & Round(ymax, 3) .AddItem "Thoi gian dat gia tri Ymax: Tmax = " & Round(tmax, 3) & "(s)" .AddItem "Gia tri on dinh cua tin hieu ra: Yod = " & Round(yod, 4) .AddItem "He thong on dinh sau thoi gian: Tod = " & Round(tod, 3) & "(s)" .AddItem "Do qua dieu chinh cua tin hieu ra = " & Round(sailech, 2) & "(%)" .AddItem "He thong bat dau on dinh tai buoc tinh thu " & Kod .AddItem "100 gia tri Y[k]" For i = 0 To 100 .AddItem "Y[" & (numberPoint * i / 100) & "] = " & Round(y(numberPoint * i / 100), 4) Next End With Dialog.Show 1 End Sub Private Sub cmdThoat_Click() End End Sub Private Sub cmdIndothi_Click() 8 TChart1.Printer.ShowPreview End Sub 3.Chọn số bước tính: Chọn k=3000 để hệ ổn định 4.In 100 kết quả In 100 giá trị đầu ra y[k],cách 30 số in 1 giá trị.Kết quả như sau: K1 = 30 K2 = 0.2 T = 0.001(s) Gia tri cuc dai cua tin hieu ra: Ymax = 5.059 Thoi gian dat gia tri Ymax: Tmax = 2.222(s) Gia tri on dinh cua tin hieu ra: Yod = 5 He thong on dinh sau thoi gian: Tod = 1.42(s) Do qua dieu chinh cua tin hieu ra = 1.18(%) He thong bat dau on dinh tai buoc tinh thu 1420 100 gia tri Y[k] Y[0] = 0 Y[30] = 0.0125 Y[60] = 0.049 Y[90] = 0.1066 Y[120] = 0.1825 9 Y[150] = 0.2744 Y[180] = 0.3799 Y[210] = 0.4969 Y[240] = 0.6237 Y[270] = 0.7583 Y[300] = 0.8993 Y[330] = 1.0453 Y[360] = 1.1948 Y[390] = 1.3468 Y[420] = 1.5002 Y[450] = 1.654 Y[480] = 1.8074 Y[510] = 1.9598 Y[540] = 2.1104 Y[570] = 2.2586 Y[600] = 2.404 Y[630] = 2.5462 Y[660] = 2.6848 Y[690] = 2.8195 Y[720] = 2.9501 10 [...]... 5.0213 5.Vẽ đường cong quá trình quá độ 14 6 Tính và in ra các chỉ tiêu chất lượng của hệ điều khiển tự động 7 .Dùng Matlab-Simulink khảo sát lại >> k1=30; >> k2=0.2; >> num=k1; >> dem=[1 4 k1*k2]; >> step(num,dem) 15 8 Nhận dạng hệ thống Từ đường cong quá trình quá độ ta đã nhận dạng được hàm truyền 16 9.Thiết kế giao diện trên VB6.0 17 Tài liệu tham khảo [1] Bài giảng mô hình hóa hệ thống [2] Nguyễn Phùng... trình quá độ ta đã nhận dạng được hàm truyền 16 9.Thiết kế giao diện trên VB6.0 17 Tài liệu tham khảo [1] Bài giảng mô hình hóa hệ thống [2] Nguyễn Phùng Quang Matlab và Simulinks dành cho kỹ sư điều khiển tự động 18 . BÀI TẬP LỚN MÔ HÌNH HÓA ĐỀ SỐ 20 Dùng máy tính khảo sát quá trình quá độ của hệ thống điều khiển tự động Cho hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ cấu trúc như sau: 30 1 =K 2,0 2 =K 30 1 =K 2,0 2 =K Nhiệm. 5.0227 Y[3000] = 5.0213 5.Vẽ đường cong quá trình quá độ 14 6. Tính và in ra các chỉ tiêu chất lượng của hệ điều khiển tự động 7 .Dùng Matlab-Simulink khảo sát lại >> k1=30; >> k2=0.2; >>. step(num,dem) 15 8. Nhận dạng hệ thống. Từ đường cong quá trình quá độ ta đã nhận dạng được hàm truyền. 16 9.Thiết kế giao diện trên VB6.0 17 Tài liệu tham khảo [1]. Bài giảng mô hình hóa hệ thống [2]. Nguyễn