Báo cáo chi tiết bài 3 ỨNG DỤNG SIMULINK ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LÒ NHIỆT-môn TN Điều khiển tự động-Trường ĐH Tôn Đức Thắng

BÀI THÍ NGHIỆM 3 ỨNG DỤNG SIMULINK ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LÒ NHIỆT 1. MỤC ĐÍCH : SIMULINK là một công cụ rất mạnh của Matlab để xây dựng các mô hình một cáchtrực quan và dễ hiểu. Để mô tả hay xây dựng hệ thống ta chỉ cần liên kết các khối cósẵn trong thư viện của SIMULINK lại với nhau. Sau đó, tiến hành mô phỏng hệ thốngđể xem xét ảnh hưởng của bộ điều khiển đến đáp ứng quá độ của hệ thống và đánh giáchất lượng hệ thống. 2. GIỚI THIỆU SIMULINK.Để thực hiện các yêu cầu trong bài thí nghiệm này, sinh viên cần phải chuẩn bị kỹ và hiểu rõ các khối cơ bản cần thiết trong thư viện của SIMULINK. Sau khi khởi độngMatlab 7.0, ta gõ lệnh simulink hoặc nhấn vào nút simulink trên thanh công cụ thì cửasổ SIMULINK hiện ra: 3. CÁC KHỐI SỬ DỤNG TRONG BÀI THÍ NGHIỆM.3.1 Khối nguồn – Tín hiệu vào (Source). 5.1 Khảo sát hệ hở, nhận dạng hệ thống theo mô hình Ziegler – Nichols. 5.2 Khảo sát mô hình điều khiển nhiệt độ ON – OFF 5.3 Khảo sát mô hình điều khiển nhiệt độ PID (phương pháp Ziegler – Nichols).

BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 3

ỨNG DỤNG SIMULINK ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG LÒ NHIỆT

THÍ NGHIỆM:

5.2 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM:

B1: Vào Simulink xây dựng mô hình lò nhiệt vòng hở như sau:

B2:Click vào Khối Step và chỉnh như sau:

B3:Click vào Khối Scope và chỉnh trong Parameters  Data history và

làm như sau:

B4,5:Nhấn Run và click vào Khối Sope ta được kết quả sau:

B6:Sau đó nhập lệnh :

B7,8,9: Dùng insert line và textbox, xác định L,T như hình sau:

5.2 Khảo sát mô hình điều khiển nhiệt độ ON-OFF

B1: Dùng Simulink để xây dựng hệ thống điều khiển nhiệt độ ON-OFF

như sau:

B2,3 : Chỉnh như sau và nhấn Run:

B4:Và sau đó click vào Khối Relay chỉnh các trường hợp như sau:

Ta có kết quả cho các trường hợp trên

1 Làm tăng chu kì đóng ngắt

2 Vùng trễ khoảng |0|

3 Chu kì đóng ngắt dần về không Trong thực tế không thực hiện bộ điều khiển ON-OFF như vậy được Vì relay đóng ngắt liên tục sẽ gây hỏng thiết bị

4 Nên chọn vùng trễ khoảng 0.005

5.3 Khảo sát mô hình điều khiển nhiệt độ PID (Phương pháp Ziegler – Nichols)

B1: Xây dựng hệ thống điều khiển nhiệt độ PID như sau:

B2:

B3:

T2=194s ; T1=12.5s

Ti=2T1=25s

Td=0.5T1=6.25s

Kp=1,2*T2/T1= 18.624

Kd=Kp*Td=116.4s

Ki=kp/Ti=0.745s-1

B4: Stop time = 400s

B6: Thời gian mô phỏng PID ngắn hơn ON-OFF