môn mô hình hóa và nhận dạng hệ thống bài tập đáp ứng tần số động cơ dc

Hệ động cơ1.1 Mô tả các bước thực hiện-Giả sử động cơ mô phỏng bởi mô hình toán-Trong đó Các bước thực hiện Bước 1: Nhập anpha Bước 2: Thu thập dữ liệuBước 3: Tính toán hệ số của đáp ứn

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

-﴾ ﴿ ⁂﴿

-Môn: MÔ HÌNH HÓA VÀ NHẬN DẠNG HỆ THỐNG

Bài tập đáp ứng tần số động cơ DC

GVHD : Ts.Trần Đức Thiện

SVTH: Đoàn Lê Bảo Duy_21151447

Tp.Hồ Chí Minh tháng 4 năm 2024

Mục lục

1 Hệ động cơ 3 1.1 Mô tả các bước thực hiện 3 1.2 Nội dung thực hiện ở các bước 3

1 Hệ động cơ

1.1 Mô tả các bước thực hiện

-Giả sử động cơ mô phỏng bởi mô hình toán

-Trong đó

 Các bước thực hiện

Bước 1: Nhập anpha

Bước 2: Thu thập dữ liệu

Bước 3: Tính toán hệ số của đáp ứng xung

Bước 4: Thu thập dữ liệu của hệ thống được nhận dạng và hệ thống nhận dạng theo đáp ứng xung

Bước 5: Đánh giá theo tiêu chuẩn RMSE

1.2 Nội dung thực hiện ở các bước

-Bước 1: Nhập anpha

-Bước 2: Thu thập dữ liệu của hệ thống khi chưa có nhiễu

Hình 1: Mô phỏng thu thập dữ liệu

-Các kết quả:

TH1: f=0.01

Hình 2: Đáp ứng ngõ vào ra tương ứng

TH2: f=0.1

Hình 3: Đáp ứng ngõ vào ra tương ứng

TH3: f=1

Hình 4: Đáp ứng ngõ vào ra tương ứng

TH4: f=2

Hình 5: Đáp ứng ngõ vào ra tương ứng

TH5:f=4

TH6: f=6

Hình 6: Đáp ứng ngõ vào ra tương ứng

TH7: f=8

Hình 7: Đáp ứng ngõ vào ra tương ứng

TH8: f=10

Hình 8: Đáp ứng ngõ vào ra tương ứng

-Bước 3: Xác định độ lợi biên, độ lợi pha tương ứng với tần số khảo sát

Tần số

(rad/s)

(degree)

L$( )

(dB)

2π x 0.01 0.3966 0 -8.033

-Bước 4: Vẽ bode biên, bode pha

Hình 10: Code vẽ biểu đồ bode biên và bode pha

Hình 11: Bode biên và Bode pha

-Bước 5: Vẽ bode biên và bode pha từ hàm truyền

Tà có phương trình vi phân của hệ động cơ DC:

= − 𝑖(𝑡) − 𝜔(𝑡) + 𝑢(𝑡)

𝑑𝜔(𝑡) 𝐾 𝑚 𝐵 (**)

=𝑖(𝑡) − 𝜔(𝑡)

Với:

R = 1 (ohm), 𝐾 𝑏 = 0.02, L = 0.03(H)

𝐾 𝑚 = 0.02, 𝐵 = 0.05(𝑁𝑚𝑠), 𝐽 = 0.02 (𝑘𝑔𝑚 2 )

Ta có: ngõ vào là điện áp u,

ngõ ra là tốc độ góc: 𝜔

Lấy (**) thế vào (*) ta được ngõ vào:

𝑢 = 0.03𝜔 ′′ + 2.52𝜔 + 1.075𝜔 (1)

𝑈(𝑠) = 0.03𝑠 𝜔(𝑠) + 𝑠𝜔(𝑠) + 𝜔(𝑠)

Vậy hàm truyền của động cơ là:

+1.075 s+2.52

-Vẽ trên Matlab: như hình 11

KẾT LUẬN:

• Việc xác định đặc tính tần số của hệ thống yêu cầu mất nhiều thời gian

• Biểu đồ Bode của đặc tính tần số ước lượng và đặc tính tần số chính xác tương đồng

• Đặc tính tần số ước lượng khá chính xác khi không gặp phải ảnh hưởng từ nhiễu