Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 15 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Nội dung
i Bộ hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM -TUNING REGULATOR) Trong thí nghiệm sinh viên khảo sát ệ Dựa vào ẽ ự ự Ngồi ra, thí nghiệm cịn lê Mục tiêu sau hồn thành thí nghiệm này: Biết cách xây dựng ế ế ự ự ự ự ả ệ - T 2.1 -Tuning Regulator) ự G ( z ) ả ệ ế u (k ) y (k ) ˆ(k ) ẽ ự ế ế c c ộ i hi ch h h 1/15 i Bộ ộ 2.2 Hàm truy n c G(s) Ra La J b KT Kb hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM : ện áp U ngõ t ( s) KT U ( s) JLa s (bLa JRa ) s (bRa KT Kb ) (1) ện tr ph n ng ện cảm ph n ng mô men quán tính c a tr hệ s ma sát s mô men xoắn s s c phả ện (EMF) ệ ả ỏ ỏ nên ệ : ( s) KT K G( s) U ( s) JRa s (bRa KT Kb ) s (2) JRa KT , (bRa KT Kb ) (bRa KT Kb ) (3) T K G(s) G( z) DC: ( s) K U ( s) s( s 1) 1 (4) 2 : Y ( z) b z b z 1 2 U ( z ) a1z a2 z (5) 2.3 a1, a2 , b1, b2 ệ a1 y(k 1) a2 y(k 2) b1u(k 1) b2u (k 2) y(k ) : (6) (k ) y(k 1) y(k 2) u(k 1) u(k 2) (7) a1 a2 b1 b2 (8) T ệ ˆ(k ) k 2/15 i Bộ hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM ˆ(k ) ˆ(k 1) L(k ) (k ) (k ) y (k ) T (k )ˆ(k 1) P(k 1) (k ) L(k ) T (k ) P(k 1) (k ) (9) 1 P(k 1) (k ) T (k ) P(k 1) P(k ) P(k 1) T (k ) P(k 1) (k ) : ˆ(0) rand (4,1) (10) P(0) 105 eye(4) 1 ằ , G( z ) ệ gian ỏ ế G( z ) G( z ) ệ ộ 2.4 ế ẽ ự ế ự Ziegler-Nichols, ẽ ế PID ệ ự ự S 0.8 1 ả ự ự ệ ế ự ự ệ ệ 2.4.1 Yêu c ế ế ệ ả ự ế * S1,2 j (11) ẽ u(k ) q0e(k ) q1e(k 1) q2e(k 2) (1 )u(k 1) u(k 2) d1 2exp T cos T d1 2exp T cosh T d exp 2T r1 bˆ1 bˆ2 aˆ1bˆ1bˆ2 aˆ2bˆ12 bˆ22 (12) neu neu s1 aˆ2 bˆ1 bˆ2 aˆ1bˆ2 aˆ2bˆ1 bˆ2 bˆ1d bˆ2 d1 bˆ2 3/15 i Bộ q2 q0 bˆ2 , aˆ2 q2 hi s1 , r1 ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM q1 bˆ aˆ aˆ2 q2 1 , ˆ bˆ2 b2 aˆ2 d1 aˆ1 bˆ1 ệ T 5ms ế T ỏ ế ỏ 2.4.2 * z1,2 ế ế j ệ ả ự (13) * z3,4 ẽ u (k ) r0 w(k ) q0 y (k ) q1 y (k 1) q2 y (k 2) (14) p1u (k 1) p2u (k 2) r0 x1 x2 x3 x4 , bˆ1 bˆ2 q0 r0 r2 r3 r4 , r1 p1 q1 r5 r1 , r1 p2 r5 r1 r2 r3 r4 r6 r7 , r1 q2 r6 r7 r1 r2 aˆ1bˆ2 bˆ1 x2 x3 x4 bˆ2 x1 r3 aˆ2bˆ1 bˆ2 x1 bˆ1 x2 x3 x4 r4 bˆ1 bˆ2 bˆ1x4 bˆ2 x3 x4 r bˆ2 aˆ x aˆ x aˆ x r1 bˆ1 bˆ2 aˆ1bˆ1bˆ2 aˆ2bˆ12 bˆ22 r5 bˆ1 bˆ12 x4 bˆ1bˆ2 x3 bˆ22 x2 bˆ23 x1 4 r7 bˆ2 bˆ1 aˆ1x4 aˆ2 x2 x4 bˆ2 aˆ2 x1 x4 x1 4 aˆ1 x2 6 aˆ1 aˆ2 x3 2 2 aˆ2 ệ w(k ) ả x4 * z1,2 1 ỏ ự ế * ẽ z1,2 ự ế ệ ế ệ ự ả ự * s1,2 ế * z1,2 e * 1,2 Ts ự 4/15 i Bộ M i hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM a hệ gi a c c i i c i i c III M 3.1 Phần ả ệ Bo m ch PC104CARD xây dựng n n tảng FPGA c a Altera có khả ă ếp v i máy tính thơng qua ph n m m Matlab/ Simulink/ Real-time Windows Target v ă sau: Digital Input / Digital Output: DI / DO ả i u r ng xung (PWM) Encoder: kênh encoder x4 – 10V – 2V ế ệ ả ệ ệ Pulse Dir ẽ : ệ TPWM * 24 /1000 ẽ ằ – 1000) TPWM ả ệ ệ encoder ) ẽ 5/15 i Bộ hi h ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM c g i h ghiệ ầ ệ Ph n m m s d ng Simulink/ Real-time Windows Target ả ă ế ự ự ệ ự Run ế ả Connect To Target M h h i i Incremental Build i h c g 6/15 i Bộ hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM ỏ ỏ -> Real-Time Works - ế - C i h g h g IV C ệ 4.1 ầ – ầ ệ thực t t thí nghiệm l p, sinh viên c n chu n b thuyết thực mơ máy tính ự ệ G( z ) 0.01z 0.004 z 1.605 z 0.605 ế ế ph n lý yk Sample time (15) uk ả 7/15 i Bộ hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM ỏ T ẽ -file M h h h h iệ ộ gc _ a) b) ệ c) Tstop Hai ả -file yk _ _ _ ệ uk ế lamda Theta lamda ế % Cai dat chu ky lay mau T va thoi gian mo phong Tstop N = 1000; T = 0.01; Tstop = (N-1)*T; % Tao chuoi tin hieu dien ap dau vao ngau nhien uk tt = 0:T:T*(N-1); u = zeros(1,N); u(1:90) = 1; u(150:200) = 0.9; u(270:350) = 0.8; u(400:440) = 1; u(480:500) = 0.7; u(700:750) = 1; u(800:900) = 0.6; uk = [tt; u]'; 8/15 i Bộ hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM % Chay mo phong mo hinh simulink vua tao o Hinh sim('motor_model_sl.mdl'); % Ve tin hieu dau vao - dau plot(tt,u','r',tt,yk,'b') legend('uk','yk') % Nhan dang doi tuong voi he so quen lamda Theta = rand(4,N); P = 1e5*eye(4); lamda = 0.96; for i=3:N PHI = [-yk(i-1) -yk(i-2) u(i-1) u(i-2)]'; e = yk(i) - PHI'*Theta(:,i-1); L = P*PHI / (lamda + PHI'*P*PHI); P = 1/lamda *(P - P*PHI*PHI'*P /(lamda + PHI'*P*PHI)); Theta(:,i) = Theta(:,i-1) + L*e; end % Ve thi cac he so a1, a2, b1, b2 vua nhan dang figure; subplot(2,1,1); plot(tt,Theta(1,:),'r',tt,Theta(2,:),':r'); legend('a_1','a_2') grid on subplot(2,1,2); plot(tt,Theta(3,:),'b',tt,Theta(4,:),':b') legend('b_1','b_2'); grid on % Hien thi gia tri Theta cuoi cung Theta(:,N) ộ ự ự ự ự ự ả ế SelfSelf-Tuning ả ự ệ ế : [P,Theta] = Uocluong(uk,yk,P_,Theta_) u = STR_pp1(Theta,e,u_) 9/15 i Bộ a) hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM ự Amplitude = 1, Period = 4, Pulse Width = ự 50 b) c) K ả T= ỏ , * S1,2 j ự ế d) ả ự * ự z1,2 j ả ự e) G( z ) 0.02 z 0.004 z 1.805 z 0.805 (16) ế ự Hệ h g i hi ch h heo h g há c c 10/15 Bộ i hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM % Ham nhan dang thong so doi tuong function [P,Theta] = Uocluong(uk,yk,P_,Theta_) lamda = 0.96; PHI = [-yk(2); -yk(3); uk(1); uk(2)]; e = yk(1) - PHI'*Theta_; L = P_*PHI / (lamda + PHI'*P_*PHI); P = 1/lamda*(P_ - P_*PHI*PHI'*P_ /(lamda + PHI'*P_*PHI)); Theta = Theta_ + L*e; h i Ide ifica io ’ iá h i cc i o g h i i De a ’ o c a he a P i De a ’ 11/15 Bộ i hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM % Ham tinh thong so bo dieu khien theo pp dat cuc lien tuc function u = STR_pp1(Theta,e,u_) T0 = 0.005; xi = 0.99; wn = 20; % Gan lai thong so de thuan tien viec tinh toan a1 = Theta(1); a2 = Theta(2); b1 = Theta(3); b2 = Theta(4); % Tinh thong so bo dieu khien if(xi Configuration h áo i h g h i a) M file motor_model_init.m T o ế fi e i ch g h h g motor_model.mdl ệ motor_model_init.m lamda file motor_model_init.m Khi ch c giá b) c) ế d) L p l ả ảng Bảng h g G( z ) bˆ1 aˆ2 aˆ1 L n ch y h bˆ2 ộ Cá bước thí nghi m: a) M file motor_pos_str_pp1.mdl b) Identification T c) ả ế ả ệ d) e) ụ ế ế ệ ) f) ự ế , ằ ả , ệ 13/15 i Bộ hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM ộ 5.3 Cá bước thí nghi m: a) M file motor_pos_str_pp2.mdl b) c) ả ế ự ự (14)) ự ệ d) e) c ế ệ ) ự f) ế , ằ ả , ệ 14/15 i Bộ hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM Báo cáo thí nghiệm Họ tên: Nhóm: ả T ệ ả ệ 1, Ngày: ế ả ự ế ả ệ ệ ự ế ả ệ ệ 15/15 ... legend('uk','yk') % Nhan dang doi tuong voi he so quen lamda Theta = rand(4,N); P = 1e5*eye(4); lamda = 0.96; for i =3: N PHI = [-yk(i-1) -yk(i-2) u(i-1) u(i-2)]'; e = yk(i) - PHI'*Theta(:,i-1); L = P*PHI / (lamda... c g 6/15 i Bộ hi ộ g – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM ỏ ỏ -> Real-Time Works - ế - C i h g h g IV C ệ 4.1 ầ – ầ ệ thực t t thí nghiệm l p, sinh vi? ?n c n chu n b thuyết thực mô... – Khoa iện- iện tử - H Bách Khoa PHCM % Ham nhan dang thong so doi tuong function [P,Theta] = Uocluong(uk,yk,P_,Theta_) lamda = 0.96; PHI = [-yk(2); -yk (3) ; uk(1); uk(2)]; e = yk(1) - PHI'*Theta_;