5.1. Điều khiển tốc độ động cơ DC Trong phần thí nghiệm này ta sẽ khảo sát ảnh hưởng của các thông số KP, KI, KD trong bộ điều khiển PID, và thời gian lấy mẫu lên chất lượng của đáp ứng tốc độ động cơ. a. Khảo sát ảnh hưởng của tham số KP Các bước thí nghiệm: a) Mở file motor_speed_ctrl.mdl b) Cài đặt tốc độ đặt (Set point) = 800 vp, và KP = 0.02, KI = KD = 0, thời gian lấy mẫu Ts=0.05 Chú y: Khi thay đôi thơi gian lây mâu ta phai thay đôi T trong khối “Discrete PID controller” va thơi gian lây mâu của toan hệ thống (vao menu Simulation >Configuration) c) Biên dịch chương trình và chạy d) Mở scope để xem đáp ứng, xác định độ vọt lố, thời gian quá độ và sai số xác lập. Chú ý: Phai mở Scope trươc khi chay mô hinh hoăc chay xong mơi đươc mở Scope, nêu không máy tinh se bi treo. e) Ghi lại các kết quả vào Bảng 2 f) Lặp lại bước d) tới e) với các tham số KP còn lại như trong Bảng 2. 5.2. Điều khiển vi trí động cơ DC Trong phần thí nghiệm này ta sẽ khảo sát ảnh hưởng của các thông số KP, KI, KD trong bộ điều khiển PID, và thời gian lấy mẫu lên chất lượng của đáp ứng vị tri động cơ. a. Khảo sát ảnh hưởng của tham số KP Các bước thí nghiệm: a) Mở file motor_pos_ctrl.mdl b) Cài đặt vị tri đặt (Set point) = 10000, và KP = 0.005, KI = KD = 0, thời gian lấy mẫu T s = 0.005 . Chú y: Khi thay đôi thơi gian lây mâu ta phai thay đôi T trong khối “Discrete PID controller” va thơi gian lây mâu của toan hệ thống (vao menu Simulation > Configuration) c) Biên dịch chương trình và chạy d) Mở scope để xem đáp ứng, xác định độ vọt lố, thời gian quá độ và sai số xác lập. Chú ý: Phai mở Scope trươc khi chay mô hinh hoăc chay xong mơi đươc mở Scope, nêu không máy tinh se bi treo. e) Ghi lại các kết quả vào Bảng 5 f) Lặp lại bước d) tới e) với các tham số KP còn lại như trong Bảng 5. Kp 0.005 0.1 0.5 Hình 10 11 12 Thời gian lên(s) 0.8 0.4 0.45 Thời gian xác lập(s) 1.3 1.5 1.25 Độ vọt lố(%) 0 12 2.7 Sai số xác lập(vp) 70 0 0
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BÀI KHẢO SÁT BỘ ĐIỀU KHIỂN PID SỐ Sinh viên: TP.HCM, tháng 04 năm 2018 V THỰC HIÊN THÍ NGHIÊM 5.1 Điều khiển tốc độ động DC Trong phần thí nghiệm ta khảo sát ảnh hưởng thông số KP, KI, KD điều khiển PID, thời gian lấy mẫu lên chất lượng đáp ứng tốc độ động a Khảo sát ảnh hưởng tham số KP Các bước thí nghiệm: a) Mở file motor_speed_ctrl.mdl b) Cài đặt tốc độ đặt (Set point) = 800 v/p, KP = 0.02, KI = KD = 0, thời gian lấy mẫu Ts=0.05 Chú y: Khi thay đôi thơi gian lây mâu ta phai thay đôi T khối “Discrete PID controller” va thơi gian lây mâu toan hệ thống (vao menu Simulation ->Configuration) c) Biên dịch chương trình chạy d) Mở scope để xem đáp ứng, xác định độ vọt lố, thời gian độ sai số xác lập Chú ý: Phai mở Scope trươc chay mô hinh hoăc chay xong mơi đươc mở Scope, nêu không máy tinh se bi treo e) Ghi lại kết vào Bảng f) Lặp lại bước d) tới e) với tham số KP lại Bảng Kp 0.02 0.1 Hình Thời gian lên(s) 0.5 0.4 Không xác lập Thời gian xác lập(s) 0.6 Độ vọt lố(%) 0 Sai số xác lập(v/p) 300 90 Bảng 1:Khảo sát ảnh hưởng tham số Kp(Ki=0,Kd=0) Hình Hình Hình b.Khảo sát ảnh hưởng tham số Ki Kp 0.02 0.05 0.1 Hình Thời gian lên(s) 1.6 0.6 0.4 Thời gian xác lập(s) 5.8 0.6 1.2 Độ vọt lố(%) 1.6 8.75 Sai số xác lập(v/p) 0 Bảng 2:Khảo sát ảnh hưởng tham số Ki(Kp=0.02,Kd=0) Hình Hình Hình c.Khảo sát ảnh hưởng thời gian lấy mẫu T T 0.005 0.02 0.05 Hình Thời gian lên(s) 0.3 0.4 0.45 Thời gian xác lập(s) 1.3 1.5 1.25 Độ vọt lố(%) 10 12.5 22.5 Sai số xác lập(v/p) 0 Bảng 3:Khảo sát ảnh hưởng tham số T(Kp=0.02,Ki=0.1,Kd=0) Hình Hình Hình 5.2 Điều khiển vi trí động DC Trong phần thí nghiệm ta khảo sát ảnh hưởng thông số KP, KI, KD điều khiển PID, thời gian lấy mẫu lên chất lượng đáp ứng vị tri động a Khảo sát ảnh hưởng tham số KP Các bước thí nghiệm: a) Mở file motor_pos_ctrl.mdl b) Cài đặt vị tri đặt (Set point) = 10000, KP = 0.005, KI = KD = 0, thời gian lấy mẫu T s = 0.005 Chú y: Khi thay đôi thơi gian lây mâu ta phai thay đôi T khối “Discrete PID controller” va thơi gian lây mâu toan hệ thống (vao menu Simulation -> Configuration) c) Biên dịch chương trình chạy d) Mở scope để xem đáp ứng, xác định độ vọt lố, thời gian độ sai số xác lập Chú ý: Phai mở Scope trươc chay mô hinh hoăc chay xong mơi đươc mở Scope, nêu không máy tinh se bi treo e) Ghi lại kết vào Bảng f) Lặp lại bước d) tới e) với tham số KP lại Bảng Kp 0.005 0.1 0.5 Hình 10 11 12 Thời gian lên(s) 0.8 0.4 0.45 Thời gian xác lập(s) 1.3 1.5 1.25 Độ vọt lố(%) 12 2.7 Sai số xác lập(v/p) 70 0 Bảng 5: Khảo sát ảnh hưởng tham số Kp(Ki=0,Kd=0) Hình 10 Hinh 11 Hình 12 b Khảo sát ảnh hưởng tham số KI Ki 0.002 0.008 0.02 Hình 13 14 15 Thời gian lên(s) 0.3 0.3 0.5 Thời gian xác lập(s) 1.52 2.6 4.1 Độ vọt lố(%) 35 30 20 Sai số xác lập(v/p) 0 Bảng 6: Khảo sát ảnh hưởng tham số Ki(Kp=0.02,Kd=0) Hinh 13 Hình 14 Hình 15 c Khảo sát ảnh hưởng tham số Kd Kd 0.0005 0.001 0.005 Hình 16 17 18 Thời gian lên(s) 0.3 0.4 0.5 Thời gian xác lập(s) 1.4 2.5 4.2 Độ vọt lố(%) 32 30 20 Sai số xác lập(v/p) 0 Bảng 7: Khỏa sát ảnh hưởng tham số Kd(Kp=0.02,Ki=0.02) Hình 16 Hình 17 Hình 18 d Khảo sát ảnh hưởng thời gian lấy mẫu T T 0.005 0.03 0.1 Hình 19 20 21 Thời gian lên(s) 2 0.45 Thời gian xác lập(s) 18 11 13 Độ vọt lố(%) 10 11 27.7 Sai số xác lập(v/p) 10 Bảng 7: Khảo sát ảnh hưởng thời gian lấy mẫu T(Kp=0.005,Ki=0.002,Kd=0.0002) Hình 19 Hình 20 Hình 21 Dựa vào kết thí nghiệm mục 5.1, nhận xét ảnh hưởng tham số KP, KI, KD, thời gian lấy mẫu lên chất lượng hệ thống điều khiển tốc độ động -Nếu hệ thống khơng có Ki Kd khơng có độ vọt lố , có sai số xác lập.Khi thêm Ki vào hệ thống có sai số xác lập 0, Ki tăng lớn có độ vọt lố Khi thêm thay đổi T lớn hệ thống có độ vọt lố lớn exl =0 Dựa vào kết thí nghiệm mục 5.2, nhận xét ảnh hưởng tham số KP, KI,KD, thời gian lấy mẫu lên chất lượng hệ thống điều khiển vị tri động -Nếu hệ thống có Kp Kp đủ lớn xuất độ vọt lố, exl số trường hợp khác 0.Khi có thêm Ki hệ thống có độ vọt lố exl=0.Khi thêm Ki,Kd hệ thống dường khơng thay đổi.Cịn thay đổi T độ vọt lố thay đổi exl=0 ...V THỰC HIÊN THÍ NGHIÊM 5.1 Điều khiển tốc độ động DC Trong phần thí nghiệm ta khảo sát ảnh hưởng thông số KP, KI, KD điều khiển PID, thời gian lấy mẫu lên chất lượng đáp ứng tốc độ động a Khảo... DC Trong phần thí nghiệm ta khảo sát ảnh hưởng thông số KP, KI, KD điều khiển PID, thời gian lấy mẫu lên chất lượng đáp ứng vị tri động a Khảo sát ảnh hưởng tham số KP Các bước thí nghiệm: a) Mở... 15 Thời gian lên(s) 0 .3 0 .3 0.5 Thời gian xác lập(s) 1.52 2.6 4.1 Độ vọt lố(%) 35 30 20 Sai số xác lập(v/p) 0 Bảng 6: Khảo sát ảnh hưởng tham số Ki(Kp=0.02,Kd=0) Hinh 13 Hình 14 Hình 15 c Khảo