TÌM MÔ HÌNH GIÁN ĐOẠN CỦA DDONOCMC\

Điều khiển số, báo cáo, thí nghiệm, báo cáo điều khiển số, TN điều khiển số

Bài thực hành số 1 TÌM MÔ HÌNH GIÁN ĐOẠN CỦA DDONOCMC\ -xác định các hàm truyền trên miền ảnh z ứng với T1=0.1ms và T2=0.01ms -mô phỏng so sánh kết quả với nhau -xây dựng mô hình trạng thái của ĐCMC trên miền liên tục và mô phỏng đáp ứng bước nhảy của mô hình thu được Chương trình MATLAB: Ra=250e-3;La=4e-3;Ta=La/Ra;ke=236.8;km=38.2;phi=0.04;j=0.012; T1=0.1e-3;T2=0.01e-3; Wh=(1/Ra)*tf([1],[Ta 1])*phi*km*tf([1],[2*pi*j 0]) Wk=feedback(Wh,ke*phi) Wkz1=c2d(Wk,T1,'ZOH') Wkz2=c2d(Wk,T2,'ZOH') Wkf1=c2d(Wk,T1,'FOH') Wkf2=c2d(Wk,T2,'FOH') Wkt1=c2d(Wk,T1,'TUSTIN') Wkt2=c2d(Wk,T2,'TUSTIN') Kết quả thu được : Hàm truyền liên tục hệ hở : Transfer function: 6.112 ----------------------- 0.001206 s^2 + 0.0754 s Hàm truyền liên tục hệ kín: Transfer function: 6.112 ------------------------------- 0.001206 s^2 + 0.0754 s + 57.89 Hàm truyền gián đoạn theo ZOH với chu kì trích mẫu T1: Transfer function: 2.528e-005 z + 2.523e-005 ------------------------- z^2 - 1.993 z + 0.9938 Sampling time: 0.0001 Hàm truyền gián đoạn theo ZOH với chu kì trích mẫu T2: Transfer function: 2.533e-007 z + 2.532e-007 ------------------------- z^2 - 1.999 z + 0.9994 Sampling time: 1e-005 Hàm truyền gián đoạn theo FOH với chu kì trích mẫu T1: Transfer function: 8.431e-006 z^2 + 3.367e-005 z + 8.404e-006 ------------------------------------------ z^2 - 1.993 z + 0.9938 Sampling time: 0.0001 Hàm truyền gián đoạn theo FOH với chu kì trích mẫu T2: Transfer function: 8.443e-008 z^2 + 3.377e-007 z + 8.44e-008 ----------------------------------------- z^2 - 1.999 z + 0.9994 Sampling time: 1e-005 Hàm truyền gián đoạn theo TUSTIN với chu kì trích mẫu T1: Transfer function: 1.263e-005 z^2 + 2.525e-005 z + 1.263e-005 ------------------------------------------ z^2 - 1.993 z + 0.9938 Sampling time: 0.0001 Hàm truyền gián đoạn theo TUSTIN với chu kì trích mẫu T2: Transfer function: 1.266e-007 z^2 + 2.532e-007 z + 1.266e-007 ------------------------------------------ z^2 - 1.999 z + 0.9994 Hàm truyền đối tượng điều khiển dòng phần ứng : Chương trình MATLAB: Tt=100e-6; Gs=(1/Ra)*tf([1],[Ta 1])*tf([1],[Tt 1]) Gz1=c2d(Gs,T1,’ZOH’) Gz2=c2d(Gs,T2,’ZOH’) Gf1=c2d(Gs,T1,’FOH’) Gf2=c2d(Gs,T2,’FOH’) Gt1=c2d(Gs,T1,’TUSTIN’) Gt2=c2d(Gs,T2,’TUSTIN’) Kết quả thu được Hàm truyền đối tượng điều khiển dòng phần ứng : Transfer function: 4 --------------------------- 1.6e-006 s^2 + 0.0161 s + 1 Hàm truyền gián đoạn theo ZOH với chu kì trích mẫu T1: Transfer function: 0.009176 z + 0.006577 ---------------------- z^2 - 1.362 z + 0.3656 Sampling time (seconds): 0.0001 Hàm truyền gián đoạn theo ZOH với chu kì trích mẫu T2: Transfer function: 0.0001209 z + 0.0001169 ----------------------- z^2 - 1.904 z + 0.9043 Sampling time (seconds): 1e-005 Hàm truyền gián đoạn theo FOH với chu kì trích mẫu T1: Transfer function: 0.003298 z^2 + 0.01046 z + 0.001998 ----------------------------------- z^2 - 1.362 z + 0.3656 Sampling time (seconds): 0.0001 Hàm truyền gián đoạn theo FOH với chu kì trích mẫu T2: Transfer function: 4.064e-005 z^2 + 0.0001585 z + 3.865e-005 ----------------------------------------- z^2 - 1.904 z + 0.9043 Sampling time (seconds): 1e-005 Hàm truyền gián đoạn theo TUSTIN với chu kì trích mẫu T1: Transfer function: 0.004154 z^2 + 0.008307 z + 0.004154 ------------------------------------ z^2 - 1.327 z + 0.3313 Sampling time (seconds): 0.0001 Hàm truyền gián đoạn theo TUSTIN với chu kì trích mẫu T2: Transfer function: 5.951e-005 z^2 + 0.000119 z + 5.951e-005 ---------------------------------------- z^2 - 1.904 z + 0.9042 Sampling time (seconds): 1e-005 Xây dựng mô hinhg trạng thái ĐCMC và mô phỏng đáp ứng với chu kì T=0.1s và T=0.01s Chương trình MATLAB: Ttm1=0.1;Ttm2=0.01; [A,B,C,D]=tf2ss([0 0.0001209 0.0001169],[1 -1.904 0.9043]) [phi1,H1]=c2d(A,B,Ttm1) [phi2,H2]=c2d(A,B,Ttm2) Kết quả A = 1.9040 -0.9043 1.0000 0 B = 1 0 C = 1.0e-003 * 0.1209 0.1169 D = 0 phi1 = 1.2046 -0.0995 0.1100 0.9952 H1 = 0.1100 0.0053 phi2 = 1.0192 -0.0091 0.0101 1.0000 H2 = 0.0101 0.0001 Bài thực hành số 2 TỔNG HỢP VÒNG ĐIỀU KHIỂN DÒNG PHẦN ỨNG (ĐIỀU KHIỂN MOMEN QUAY) Với đối tượng là dòng điện , ta coi gần đúng thiết bị chỉnh lưu là khâu tích phân tỉ lệ quán tính bậc nhất hằng số thời gian Tt=100 s ta có hàm truyền của mạch phần ứng được xác định như bài thực hành số 1 1. Thiết kế bộ điều khiển dòng theo phương pháp DEAD-BEAT ,phương pháp ZOH với chu kì trích mẫu là T=0.01 ms Lz là đa thức bậc 1 ta có: Chương trình MATLAB: Tt=100e-6; Ra=250e-3; Ta=0.016; Gs=(1/Ra)*tf([1],[Ta 1])*tf([1],[Tt 1]) Gz=c2d(Gs,T,'ZOH') b0=0;b1=0.0001209;b2=0.0001169; a0=1;a1=-1.904;a2=0.9043; Gzi=filt([b0 b1 b2],[a0 a1 a2],T) l0=a0/((a0-a1)*(b0+b1+b2)) l1=-a1/((a0-a1)*(b0+b1+b2)) L2z=filt([l0 l1],1,T) Az=filt([a0 a1 a2],1,T) Bz=filt([b0 b1 b2],1,T) Gr=(L2z*Az)/(1-L2z*Bz) Gk=feedback(Gr*Gzi,1) step(Gk) kết quả chương trình hàm truyền mạch phần ứng trên miền ảnh z: Transfer function: 0.0001209 z^-1 + 0.0001169 z^-2 ------------------------------- 1 - 1.904 z^-1 + 0.9043 z^-2 Sampling time (seconds): 1e-005 l0 =1.4481e+003 l1 =2.7571e+003 Lz: Transfer function: 1448 + 2757 z^-1 bộ điều khiển : Transfer function: 1448 - 3940 z^-2 + 2493 z^-3 ------------------------------------------- 1 - 0.1751 z^-1 - 0.5026 z^-2 - 0.3223 z^-3 Sampling time (seconds): 1e-005 Hàm truyền hệ kín Transfer function: 0.1751 z^-1 + 0.1693 z^-2 - 0.4764 z^-3 - 0.1592 z^-4 + 0.2915 z^-5 ------------------------------------------------------------------- 1 - 1.904 z^-1 + 0.9043 z^-2 - 5.551e-017 z^-3 + 5.551e-017 z^-5 Sampling time (seconds): 1e-005 2. thiết kế bộ điều khiển theo phương pháp cân bằng mô hình Giả sử sau 2 bước đáp ứng của đối tượng đuổi kịp giá trị đặt khi đó ta có G(z -1 )= x 1 z -1 + x 2 z -1 với điều kiện |x 1 +x 2 |=1 Giả sử chọn bộ điều khiển G(z -1 ) = 0.2z -1 + 0.8z -2 Chương trình MATLAB: Gw2=filt([0 0.2 0.8],1,0.01e-3) Gri=(1/Giz)*(Gw2/(1-Gw2)) Gk=feedback(Gr*Gzi,1) step(Gk) Kết quả : Bộ điều khiển : Transfer function: 0.2 + 0.4192 z^-1 - 1.342 z^-2 + 0.7234 z^-3 -------------------------------------------------------------- 0.0001209 + 9.272e-005 z^-1 - 0.0001201 z^-2 - 9.352e-005 z^-3 Sampling time (seconds): 1e-005 Hàm truyền hệ: Transfer function: 2.418e-005 z^-1 + 7.406e-005 z^-2 - 0.0001133 z^-3 - 6.946e-005 z^-4 + 8.457e-005z^-5 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 0.0001209 - 0.0001133 z^-1 - 0.0001132 z^-2 + 0.0001057 z^-3 + 1.355e-020 z^-5 Sampling time (seconds): 1e-005 Đồ thị: Bài thực hành số 3 TỔNG HỢP VÒNG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ QUAY Theo phương pháp cân bằng mô hình ta có hàm truyền hệ kín của phần điều chỉnh dòng là Gn(z -1 ) = Gk(z -1 ).Gz(z -1 ) Trong đó Gz được xác định theo ZOH chu kì T2=0.01e-3