Báo Cáo Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động sử dụng MatLab & Simulink

Báo Cáo Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động sử dụng MatLab & Simulink

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIKHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG Nhãm Sinh Viªn Thùc HiÖn HOÀNG LÊ HÙNG TRẦN QUANG HUY TRIỆU QUANG HUY Líp ĐiÖn Tö 1 - K47 Báo Cáo Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động========================&&&===========================Vào Start / All Programs/Matlab6.5/Matlab6.5 để mở chương trình MatLab để bắt đầu chương trìnhI ) ĐẶC TÍNH CỦA CÁC KHÂU ĐỘNG HỌC CƠ BẢN 1. Khâu Tích Phân Hàm truyền khâu tích phân có dạng W(s)=Ks . Khảo sát đặc tính - K=5 chương trình như sau >> num=[5]; >> den=[1 0]; >> step(num,den) % ham qua do h(t) >> impulse(num,den) % ham qua do xung w(t) >> nyquist(num,den) %ham dac tinh tần số >> bode(num,den) %dac tinh tần số logarit Kết quả đồ thị trên Figure Hàm quá độ h(t) Hàm quá độ xung k(t)Đồ thị hàm Nyquist : Đồ thị Bode (Đặc tính Tần_Loga)-Với K=15 chương trình như sau>> num=[15];>> den=[1 0];>> step(num,den) % ham qua do h(t)>> impulse(num,den) % ham qua do xung w(t)>> nyquist(num,den) %ham dac tinh tan>> bode(num,den) %dac tinh tan_Loga Kết quả thu được Hàm quá dộ xung h(t)Hàm quá dộ xung k(t)Hàm đặc tính Nyquist : Đặc tính tần số Logarit 2. Khâu Vi Phân Thực TếHàm truyền có dạng W(s)=1KsTs +Với tham số K=20 ; T=0.1 ta có chương trình như sau>> num=[20 0]; >> den=[0.1 1];>> W=tf(num,den);>> step(num,den)>> impulse(num,den)>> bode(num,den) Hàm quá độ h(t) Hàm quá độ xung k(t) Đồ thị BodeHàm đặc tính tần số nyquist: 3. Khâu Quán Tính Bậc NhấtHàm truyền đạt có dạngW(s)=1KTs + Với tham số K=20, T=50 ,T=100 ta có chương trình như sau>> num=[20];>> den=[50 1];>> step(num,den) % ham qua do h(t)>> impulse(num,den) % ham qua do xung w(t)>> nyquist(num,den) %ham dac tinh tan>> bode(num,den) %dac tinh tan_LogaKết quả thu được Hàm quá độHàm quá độ xung Hàm đặc tính NyquistHàm đặc tính Bode [...]... >> wk=feedback(tf(0.0907,1)*tf(25,[1 1])*tf(1,[0.1 1]),tf(8,[0.4 1])); >> nyquist(wh) >> bode(wh) >> step(wk) >> impulse(wk) - Đặc tính tần -Đặc tính tần số_Logarit -Hàm quá độ III ) TỔNG HỢP MỘT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 1. Hệ Thống Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Hàm MatLab cho hệ thống >> w1=tf(1,1); >> w2=tf(20,[2 1]); >> w3=tf(15,[1 0.5 1]); >>... bode: Báo Cáo Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động ========================&&&=========================== Vào Start / All Programs /Matlab6 .5 /Matlab6 .5 để mở chương trình MatLab để bắt đầu chương trình I ) ĐẶC TÍNH CỦA CÁC KHÂU ĐỘNG HỌC CƠ BẢN 1. Khâu Tích Phân Hàm truyền khâu tích phân có dạng W(s)= K s . Khảo sát đặc tính - K=5 chương trình như sau >> num=[5]; >> den=[1 0]; >>... thái xác lập mà không dao động. 5. Hệ Thống Kín Hàm viết trong MatLab >> w1=tf(8,[1 2]); >> w2=tf(1,[0.5 1])*tf(1,[1 1]); Đồ thị Bode (Đặc tính Tần_Loga) -Với K=15 chương trình như sau >> num=[15]; >> den=[1 0]; >> step(num,den) % ham qua do h(t) >> impulse(num,den) % ham qua do xung w(t) >> nyquist(num,den) %ham dac tinh tan >> bode(num,den) %dac tinh... sát hệ thống với K PID =50 ,T i =2,T d =0.5,α=0.05,K DT =5,T 1=1 ,T 2= 0.2 Chương trình MatLab cho hệ thống >> wpid=tf(50,[2 0])+tf([50*0.5 50],[0.05*0.5 1]); >> wdt=tf(5,[1 1])*tf(1,[0.2 1]); >> wh=wpid*wdt; >> wk=feedback(wh,1); >> nyquist(wh) >> bode(wh) >> step(wk) >> impulse(wk) Hàm đặc tính tần Đờ Thị Bode X W PID (S) W DT (S) Hàm quá dộ xung h(t) Hàm... thời gian quá độ lớn và độ quá điều chỉnh cũng lớn Khi có bù đầu vào (K=1) thời gian quá độ~0 và độ quá điều chỉnh rất nhỏ Hàm đặc tính tần Đồ thị Bode Hàm đặc tính tần số nyquist: Hàm quá độ xung k(t) Đồ thị hàm Nyquist : >> w3=tf(1,[0.005 1]); >> wh=w1*w2*w3; >> wk=feedback(w1*w2,w3); >> nyquist(wh) >> bode(wh) >> step(wk) >> impulse(wk) - Đường đặc tính... trình khảo sát hàm trên >> num=[20]; >> den=[100 20*d 1]; >> step(num,den) %hàm quá độ h(t) >> impulse(num,den) %hàm quá độ xung W(t) >> bode(num,den) %đồ thị Bode >> nyquist(num,den) %đặc tính tần số nyquist Với d=0 ta có kết quả sau : Hàm quá độ h(t) Với K#0 có bù đầu vào dựa vào đồ thị ta xác định được Thời gian quá độ ~0 Độ quá điều chỉnh là = (1.0295-1)/1*100%=2.9% Nh... >> den=[0.1 1]; >> W=tf(num,den); >> step(num,den) >> impulse(num,den) >> bode(num,den) Hàm quá độ h(t) Hàm quá độ xung k(t) Nhận xét : -Ta nhận thấy d càng tiến dần đến 1 thì độ quá điều chỉnh của hệ thống càng giảm do sự dao động của hệ thống trước khi tiến tới trạng thái xác lập càng ít dần .Tại... num=[5]; >> den=[1 0]; >> step(num,den) % ham qua do h(t) >> impulse(num,den) % ham qua do xung w(t) >> nyquist(num,den) %ham dac tinh tần số >> bode(num,den) %dac tinh tần số logarit Kết quả đồ thị trên Figure Hàm quá độ h(t) Hàm đặc tính tần số nyquist : 1. Với d=0,25 ta có các đặc tính sau : Hàm q độ h(t) : - PID controller :Simulink Extras\ Additional Linear -... sau 2. Dùng Phương Pháp Quĩ Đạo Nghiệm Số Để Xác Định Trị Số Giới Hạn Kgh Của Hệ Thống Kín Hàm trong MatLab w=tf(.5,[1 0])*tf(1,[1 1])*tf(1,[5 1]); rlocus(w) rlocfind(w) [k,p]=rlocfind(w) -Hệ thống ổn định K=2 IV ) KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG DÙNG SIMULINK Sơ đồ khối mô phỏng trên Simulink Thư viện các link kiện cần dùng mô phỏng - Scope : Commonly Used Blocks - Matrix Gain :Commonly... ĐỘNG 1. Hệ Thống Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Hàm MatLab cho hệ thống >> w1=tf(1,1); >> w2=tf(20,[2 1]); >> w3=tf(15,[1 0.5 1]); >> w4=tf(0.012,1); >> wh=w1*w2*w3*w4; >> wk=feedback(w1*w2*w3,w4); >> step(wk) -Hàm Quá độ (trong trường hợp hệ thống không ổn định ) TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG Nhãm Sinh Viªn Thùc HiƯn HOÀNG LÊ HÙNG . - K47 Báo Cáo Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động= =======================&&&===========================Vào Start / All Programs /Matlab6 .5 /Matlab6 .5. chương trình như sau>> num=[20 0]; >> den=[0.1 1];>> W=tf(num,den);>> step(num,den)>> impulse(num,den)>> bode(num,den)