báo cáo thí nghiệm hệ thống điều chỉnh tự động

B i 1à : NGHIÊN C U KHÂU ng h c i n hình.ứ Độ ọ để I. M c ích ụ đ Kh o sát các khâu ng h c i n hình nh khâu quán tính, khâu dao ng.ả độ ọ để ư độ Kh o sát c tính quá , c tính biên pha t n s v c tính biên phaả đặ độ đặ độ ầ ố àđặ độ t n s logarit. nh h ng c a các thông s n các c tính ó. ầ ố ả ưở ủ ốđế đặ đ II. N i dung v k t qu :ộ à ế ả 1. Khâu quán tính a. S mô hình hoá khâu quán tính :ơđồ b. c tính quá h(t).Đặ độ L n l t thay các giá tr K=5, T=0.5 v K= 5, T=0.2 l y c tính quá ầ ượ ị à để ấ đặ độ + Nh n xétậ Giá tr xác l p v i T=0.5 v T= 0.2 b ng nhau h( )= K = 5.ị ậ ớ à ằ ∞ Th i gian quá v i T= 0.5 l n h n v i T= 0.2. úng v i lýờ độ ớ ớ ơ ớ Đ ớ thuy t, th i gian quá t l thu n v i h ng s th i gian T.ế ờ độ ỉ ệ ậ ớ ằ ố ờ Ta có : T = 0.5 > T = 0.2 d n t i tẫ ớ qda = 1.96 s > t qdb = 0.783s d c c a c tính quá tr ng h p v i T=0.5 nh h n T=0.2.Độ ố ủ đặ độ ườ ợ ớ ỏ ơ Th i gian quá c a khâu quán tính do T quy t nh.ờ độ ủ ế đị c. c tính t n s biên -pha logarit c a khâu quán tính :Đặ ầ ố độ ủ l y c tính t n s biên pha logarit c a khâu quán tính ta dùng các l nhđể ấ đặ ầ ố độ ủ ệ sau: >> w=tf(5,[0.2 1]); >> bode(w) K t qu ta c ế ả đượ T n s g p =5 (rad/s) ầ ố ậ ự d. c tính Biên -pha c a khâu quán tính. Đặ độ ủ +V i K= 5 v T= 0.5 ớ à Dùng các l nh:ệ >> w=tf(5,[0.2 1]) >> nyquist(w) c tính biên pha T= 0.2 Đặ độ 2. Khâu dao ng. độ S mô hình hoá khâu dao ngơđồ độ c tính quá c a khâuĐặ độ ủ +V i K=10 , T= 0.5 , = 0. ớ ợ S mô hình hóa:ơđồ c tính quá c a khâu:đặ độ ủ + V i K=10, T= 0.5 , = 1.ớ ợ S mô hình hóa:ơđồ *.Nh n xét.ậ +V i = 0.4: ng v i dao ng t t d n , có giá tr xác l p h(t)= K=10.ớ ợ ứ ớ độ ắ ầ ị ậ S dao ng t t d n n=1, th i gian quá tqd= 4.2(s).ố độ ắ ầ ờ độ Chu kì dao ng t t d n Ttd= 3.43(s) .độ ắ ầ quá ch nh % = 25.4%.Độ ỉ ọ +V i = 0 : Quá ng v i giao ng i u ho .ớ ợ độứ ớ độ đ ề à Biên dao ng A=10.độ độ Chu kì dao ng Td = 2 *T=3.14(s).độ đ ð +V i = 1 : Quá ng v i dao ng không có chu kì, g i l khâuớ ợ độ ứ ớ độ ọ à quán tính b c hai .Giá tr xác l p h( )= K=10.Th i gian quá tq =ậ ị ậ ∞ ờ độ đ 2.92(s). *K t lu n : D ng c tính quá h(t) quy t nh b i tham s .ế ậ ạ đặ độ ế đị ở ốợ +V i < 1 dao ng t t d n có chu kì t i giá tr xác l p.ớ ợ độ ắ ầ ớ ị ậ +V i = 1 dao ng i u ho .ớ ợ độ đề à +V i > 1 dao ng t t d n phi chu kì t i giá tr xác l p.ớ ợ độ ắ ầ ớ ị ậ Ho n to n úng lý thuy t nghiên à à đ ế c. c tính biên - pha lôgarit.Đặ độ + V i K=10 , T= 0.5 , = 0.4. ớ ợ +V i K=10, T= 0.5 , = 0.ớ ợ + V i K=10, T= 0.5 , = 1. ớ ợ d. c tính biên - pha.Đặ độ + V i K=10 , T= 0.5 , = 0.4.ớ ợ + V i K=10 , T= 0.5 , = 0.ớ ợ + V i K=10 , T= 0.5 , = 1.ớ ợ B i 2à : Nghiên c u các khâu ng h c t ng ng ứ độ ọ ươ đươ I. M c íchụ đ S d ng ph n m m MATLAB-SIMULINK xác nh hàm sử ụ ầ ề để đị ố truy n, c tính quá và c tính t n s c a khâu ng h cề đặ độ đặ ầ ố ủ độ ọ t ng ng trong các tr ng h p: hai khâu m c n i ti p vàươ đươ ườ ợ ắ ố ế song song v i nhau.ớ II.N i dung ộ a.Xây d ng s mô hình hoá:ự ơđồ *S c u trúc c a hai khâu m c n i ti p:ơđồ ấ ủ ắ ố ế - ng v i Kứ ớ 1 (s)=2/(0,4s+1), K 2 (s)=4/(0,8s+1): - ng v i Kứ ớ 1 (s)=3/(0,5s+1), K 2 (s)=4/(0,8s+1): *S c u trúc c a hai khâu m c song song:ơđồ ấ ủ ắ - ng v i Kứ ớ 3 (s)=2/(0,4s+1), K 4 (s)=5/(0,8s^2+2*0,8*0,5s+1): - ng v i Kứ ớ 3 (s)=2/(0,4s+1), K 4 (s)=5/(0,8s^2+1): b. V c tính quá h(t):ẽđặ độ *Tr ng h p hai khâu m c n i ti p:ườ ợ ắ ố ế -Tr ng h p hai khâu m c n i ti p v i Kườ ợ ắ ố ế ớ 1 (s)=2/(0,4s+1), K 2 (s)=4/(0,8s+1): Sau khi xây d ng c mô hình v i các tham s ã cho, ta l p c c tínhự đượ ớ ố đ ậ đượ đặ quá cho hai khâu n i ti p nh sau:độ ố ế ư -Tr ng h p hai khâu m c n i ti p v i các h s Kườ ợ ắ ố ế ớ ệ ố 1 (s)=3/(0,5s+1), K 2 (s)=4/ (0,8s+1)ta thu c c tính quá h(t) nh sau:đượ đặ độ ư Nh n xétậ : c tuy n quá c a 2 khâu quán tính có d ng nh 1 khâu quánđặ ế độ ủ ạ ư tính nh ng có th i gian quá v giá tr xác l p l n h n.ư ờ độ à ị ậ ớ ơ T hai c tính quá xét cho hai tr ng h p ng v i các h s cho tr c khácừ đặ độ ườ ợ ứ ớ ệ ố ướ nhau, ta th y giá tr xác l p ph thu c v o l n c a h ng s th i gian T.ấ ị ậ ụ ộ à độ ớ ủ ằ ố ờ *Tr ng h p hai khâu m c song song:ườ ợ ắ -V i Kớ 3 (s)=2/(0,4s+1), K 4 (s)=5/(0,8s^2+2*0,8*0,5s+1), sau khi ch y s taạ ơ đồ nh n c c tính quá h(t) nh sau:ậ đượ đặ độ ư [...]... >> step(Wk) Vẽ sơ đồ của hệ thống sau khi đã thực hiện hiệu chỉnh: Ta thấy hệ thống đã cho không ổn định, như vậy cần phải hiệu chỉnh lại hệ thống bằng cách thêm vào một khâu hiệu chỉnh song song đồng th ời thay đổi tham số của khâu hiệu chỉnh nối tiếp Ban đầu hệ thống đã không ổn định, khi có thêm khâu hiệu chỉnh nối tiếp thì hệ thống vẫn chưa đạt yêu cầu, vì có độ quá đi ều chỉnh và thời gian quá độ... dung thí nghiệm: a vẽ đặc tính h(t) theo sơ đồ ban đầu Ta có sơ đồ bài tập của hệ thống điều chỉnh tự động: Hình_1 : Sơ đồ mô hình hoá hệ thống khi chưa sử dụng khâu hiệu chỉnh Chạy sơ đồ lấy kết quả, nhận được đặc tính quá độ h(t) như hình_2: Hình_2: Đặc tính quá độ h(t) của hệ thống khi chưa sử dụng hiệu chỉnh *Nhận xét: Khi chưa hiệu chỉnh , đồ thị đặc tính quá độ h(t) nhận được có dạng dao động. .. của hệ thống không đổi theo thời gian, nên hệ thống ổn định nhưng có thời gian quá độ và độ quá chỉnh lớn Còn khi s ử d ụng c ả hai khâu hiệu chỉnh nối tiếp và song song thì hệ thống c ũng ổn định nh ưng có th ời gian quá độ và độ quá chỉnh nhỏ hơn, hay hệ thống có tính ổn định cao hơn + Qua bài thí nghiệm này giúp học viên s ử d ụng tốt ph ần m ềm mô ph ỏng MATLAB để xây dựng sơ đồ mô hình hoá hệ thống. .. s ơ đồ c ấu trúc của hệ thống, và làm rõ được về sự ảnh hưởng của các khâu hiệu ch ỉnh đến chất lượng của hệ thống Bài 4: phân tích quá trình tự dao động trong hệ Thống phi tuyến I>Mục đích _yêu cầu: - Sử dụng phần mềm matlap-simulink để xây dựng sơ đồ mô hình hoá hệ thống phi tuyến Nghiên cứu hiện tượng tự dao động trong hệ thống phi tuyến - Xét sự ảnh hưởng của các thông số hệ th ống và đI ều ki... 0.128 s Hệ thống sau khi hiệu chỉnh ổn định có thời gian quá độ tương đối nh ỏ độ quá điều chỉnh không lớn lắm Mô phỏng hệ thống và lựa chọn phương án hiệu chỉnh Học viên thực hiện: Nguyễn Hữu Thương đề số 102 Cho hệ thống có sơ đồ câu s trúc như hình vẽ, hãy mô phỏng h ệ th ống b ằng MATLAB-SIMULINK Hãy mắc thêm mạch hiệu chỉnh hoặc thay đổi giá tr ị các thông số trong mạch hiệu chỉnh dã có để hệ thống. .. mất ổn định cho hệ thống vì vậy ta phải hiệu chỉnh lại cơ cấu phải hồi phụ để hiệu chỉ hệ thống Ta sử dụng cơ cấu hiệu chỉnh song song để bao khâu dao động nhằm hạn chế ảnh hưởng xấu của khâu dao động tới hệ thống Để giảm thời gian quá độ ta con cần tăng hệ số khuyêch đại k2 việc n ày cũng tương đương sử dụng thêm khâu hiệu chỉnh nối tiếp đơn giản để tăng hệ s ố khuyếch đại Sau khi hiệu chỉnh ta có sơ... sau * Nhận xét: Khi hệ thống chỉ sử dụng khâu hiệu chỉnh song song, đồ thị biểu diễn đặc tính h(t) có dạng không đổi theo thời gian: hệ thống làm việc ổn định Nhưng độ quá điều chỉnh là tương đối lớn d.Trường hợp d : Khi hệ thống sử dụng cả hai khâu hiệu chỉnh : Chạy sơ đồ lấy kết quả, nhận được đặc tính quá độ h(t) như hình vẽ * Nhận xét: Khi hệ thống sử dụng cả hai khâu hiệu chỉnh nối tiếp và song... ki ện ban đầu đối v ới t ự dao động trong hệ thống phi tuyến Yêu cầu:xâydựng được sơ đồ mô hình hoá của hệ th ống phi tuyến.Bi ết phân tích đánh giá hiện tượng tự dao động trong hệ thống phi tuyến II>NộI DUNG 1>Trường hợp1:Xét hiện tượng tự dao động (tín hiệu vào x v(t)=0) Khi K1=10;K2=0.2; K3=25;T1=1s;T2=0.01s .điều kiện ban đầu của khâu tich phân=0.2 Sơ đồ mô phỏng hệ thống phi tuyến theo sơ đồ cấu... nhiên thời gian quá độ rất lớn và độ quá đi ều chỉnh cũng rất lớn nên chỉ cần sử dụng khâu hiệu chỉnh để hiệu chỉnh hệ thống ổn định và đạt những chỉ tiêu chất lượng khác b.Sử dụng hàm của MATLAB để khảo sát hệ thống : hàm truyền đạt mach hở Wh ta chia hệ thống thành nhiều khâu nhỏ để tiện cho việc lập trình tính toán - Các hệ số khuyếch đại k của hệ thống >> k1=1.5 k1 = 1.5000 >> k2=25 k2 =25 >> k3=0.075... dụng của hiệu chỉnh nối tiếp và hiệu chỉnh phản hồi phụ đối với chất lượng của quá trình điều chỉnh II.Nội dung thí nghiệm: a.Trường hợp a: Khi chưa sử dụng khâu hiệu chỉnh sơ đồ mô hình hoá hệ thống như hinh dưới: Chạy sơ đồ lấy kết quả, nhận được đặc tính quá độ h(t) như hình sau *Nhận xét: Khi chưa hiệu chỉnh , đồ thị đặc tính quá độ h(t) nhận được có dạng tăng trưởng theo thời gian, hệ thống không