Tài liệu Bài tập lớn Điều khiển số 1 ppt

Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây công nghệ thông tin có những bước phát triển nhảy vọt, đặc biệt là sự ra đời của máy tính đã tạo cho xã hội một bước phát triển mới, nó ảnh hưởng đến hầu hết các vấn đề của xã hội và trong công nghiệp cũng vậy. Hoà cùng với sự phát triển đó, ngày càng nhiều nhà sản xuất đã ứng dụng các các họ vi xử lý có tính năng mạ nh vào trong công nghiệp, trong việc điều khiển và xử lý dữ liệu. Những hạn chế của kỹ thuật tương tự như sự trôi thông số, sự làm việc cố định dài hạn, những khó khăn của việc thực hiện chức năng điều khiển phức tạp đã thúc đẩy việc chuyển nhanh công nghệ số. Ngoài ra điều khiển số còn cho phép tiết kiệ m linh kiện phần cứng, cho phép têu chuẩn hoá. Với cùng một bộ vi xử lý, một cấu trúc phần cứng có thể dùng cho mọi ứng dụng, chỉ cần thay mội dung ô nhớ. Tuy nhiên kỹ thuật số có những nhược điểm như xử lý các tín hiệu rời rạc , đồng thời tín hiệu tương tự có ưu điểm mà kỹ thuật số không có được như tác động nhanh và liên tục. Vì vậy ngày nay xu h ướng trong điều khiển là phối hợp điều khển số và điều khiển tương tự. Để nắm vững được những kiến thức đã học thì việc nghiên cứu là cần thiết đối với sinh viên. Đồ án môn học Điều khiển số đã giúp cho em biết thêm dược rất nhiều về cả kiến thức lẫn kinh nghiệm. Nhân đây em cũng xin cảm ơn rất nhiều đến thầy giáo Phạm Công Ngô đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo em để làm bài này. Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 2 A/D Vi xử lí DIGITAL D/A Đối tượng ĐK Khối đo phản hồi CHƯƠNG 1. SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG Công nghiệp hóa - Hiện đại hoá là mục tiêu số một của đất nước ta hiện nay trên con đường đi lên một cường quốc của khu vực và thế giới. Kỷ nguyên điện tử tin học đang phát triên mạnh mẽ trên toàn thế giới, ứng dụng những thành tựu đó trong lĩnh vực công nghiệp và đặc biệt là trong truyền động điện công nghiệp là hết sức quan trọng, cầ n thiết. Với khối lượng tình toán những bài toán công nghiệp là tương đối lớn, ngày nay đây là một công việc nặng nề phức tạp. Ngày nay với những bộ vi xử lý, vi điều khiển, tốc độ cao đã hoàn toàn thoả mãn những yêu cầu đặt ra với những đòi hỏi trên. Và tạo ra một bước đột phá mới trong lĩnh vực điều khiển tự động, đó chính là lĩnh vự c điều khiển số. Mô hình cơ bản của hệ thống điêù khiển số là : A/D : (Analog / Digital ) bộ biến đổi tương tự số D/A : (Digital / Analog) bộ biến đổi số tương tự Tín hiệu vào ra của đối tượng điều khiển là tín hiệu liên tục, còn tín hiệu vào ra máy tính là tín hiệu số. Trên cơ sở sơ đồ khối hệ thố ng điều khiển số đó chúng ta sẽ xây dựng sơ đồ khối của hệ thống điều khiển động cơ xoay chiều ba pha như sau: Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 3 Đây là sơ đồ khối cơ bản mà bất kỳ một hệ thống điều khiển nào cũng không thể thiếu được. Nhưng đứng trước những đòi hỏi của hệ thống xoay chiều ba pha, yêu cầu chất lượng hệ thống mà các kỹ sư cần cân nhắc các phương án điều khiển, và tìm ra một phương án t ối ưu, thoả mãn bài toán kinh tế, với những yêu cầu mà hệ thống đòi hỏi. Nhưng trên tất cả người kỹ sư cần đặt tính kỹ thuật và kinh tế lên hàng đầu. Trong lĩnh vực truyền động điện mức chính xác của tốc độ động quyết định tất cả chất lượng hệ thống. Chính vì vậy, xây dựng các phương án điều khiể n cho từng loại động cơ phù hợp với hệ thống chúng ta cần đặt lên hàng đầu. Trong hệ truyền động điện xoay chiều động cơ thường được sử dụng gồm hai loại chính là : động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ, trong đó động cơ không đồng bộ được ứng dụng nhiều nhất, còn động cơ đồng bộ ít sử dụng,nó ch ỉ thường dùng trong một số ứng dụng đặc biệt. Trong động cơ xoay chiều không đồng bộ còn chia ra làm hai loại : động cơ xoay chiều không đồng bộ roto dây quấn và động cơ xoay chiều không đồng bộ roto lồng sóc. Trước đây trong các hệ truyền động điện xoay chiều, người thiết kế thường sử dụng động cơ xoay chiều roto dây quấn do những yêu cầu vượt trội c ủa nó trong các yêu cầu về điều chỉnh tốc độ.Tuy nhiên ngày nay loại roto lồng sóc chiếm ưu thế tuyệt đối trên thị trường. Vì lý do đơn giản dễ chế tạo, không cần bảo dưỡng, kích thước nhỏ. PC Cổng ra Khuếch đại nguồn Đối tượng Cổng vào Tiền khuếch đ ạ i Cảm biến Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 4 Và sự phát triển vũ boã của kỹ thuật vi điện tử, với giá thành ngày càng hạ, đã cho phép thực hiện thành công các kỹ thuật điều khiển phức tạp đối với loại roto lồng sóc. Các phương án xây dựng sơ đồ điêù khiển hệ thống : 1.1 Điều chỉnh điện áp đặt vào Stato động cơ : Xuất phát từ phương trình đặc tính cơ : M = sX s R R RU nm f ].) ' .[(¦ '.)'.(3 2 2 11 2 2 1 ++ ω Ta có : Với tần số và tốc độ động cơ không đổi thì mô men của động cơ không đổi thì mô men của roto r M tỷ lệ với bình phương điện áp stato. Nếu phương trình đặc tính cơ của phụ tải có dạng : c M = cdm M x cdm )( ω ω = x cdm M )( 0 ω ω điều này có nghĩa là động cơ có độ trượt định mức nhỏ, lúc đó tổn thất khi điều chỉnh sẽ là : . cdmr MP =Δ )1()( 0 0 0 ω ω ω ω ω − x Giá trị cực đại của tổn thất công suất là : dmocdmr PMP ≈=Δ ω . max Như vậy ta có : )1()( 00max ω ω ω ω −= Δ Δ x r r P P Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 5 Việc điều chỉnh điện áp stato là không thể triệt để do mọi đặc tính điều chỉnh đều đi qua điểm không tải lý tưởng, tổn thất công suất trượt động cơ tăng lên nếu tốc độ quay của roto : s s PMP cocr − =−=Δ 1 .).( 0 ωω Truyền động không đồng bộ điều chỉnh điện áp stato chỉ thích hợp nhất với các loại tải có mô men là hàm tăng của tốc độ. 1.2.Điều chỉnh điện trở đặt vào roto động cơ : Xuất phát từ phương trình đặc tính cơ : sX s R R RU M nm f ].) ' .[( '.)'.(3 2 2 11 2 2 1 ++ = ω Từ phương trình trên ta thấy khi giữ giá trị điện áp, tần số của động cơ không đổi nếu thay đổi điện trở mạch roto (điện trở 2 'R )thì đặc tính cơ của động cơ cũng biến đổi theo. Phương pháp điều chỉnh điện trở mạch roto, thực hiện các quá trình điều chỉnh thông số mạch điện roto của động cơ, giá trị của điện trở tổng mạch roto gồm có proto RRR + = Khi tăng giá trị của điện trở tổng R, hệ số trượt tới hạn ' th s tăng còn mô men tới hạn của động cơ vẫn giữ không đổi. Việc thay đổi giá trị tổng trở của roto được thực hiện theo phương pháp : Sử dụng biến trở điều chỉnh đơn giản bằng tay trong mạch roto : Cách này có ưu điểm việc điều chỉnh giá trị điện trở là hết sức đơn giản nhưng nó lại có những nhựơc điểm rất lớn : độ chính xác điều chỉnh thấp và gây ra tổn hao rất lớn. Cách này không được ứng dụng trong các hệ truyền động đòi hỏi độ chính xác cũng như yêu cầu kinh tế cao. Sử dụng mạ ch chỉnh lưu - mạch xung điện trở : Trong các này thay vì sử dụng biến trở điều chỉnh bằng tay như trên, người ta sử dụng một mạch chỉnh lưu với các xung điện áp có độ rộng tay đổi theo thòi gian trong từng chu kỳ (mạch băm xung) để thực hiện việc đóng mở điện trở p R trong mạch roto. Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 6 Khi xung điện áp đóng (trong khoảng thời gian t 1 ), điện trở R p sẽ được nối vào mạch roto và tổng trở mạch roto sẽ là : proto RRR + = Sau khoảng thời gian t 1 xung điện áp mở (trong khoảng thời gian t 2 ), điện trở p R được gắt ra khỏi mạch roto. Điện trở tổng lúc đó chính bằng điện trở của mạch roto roto R . Như vậy ta có một chu kỳ T=t 1 +t 2 giá trị tổng trở trung bình của roto sẽ là : 21 1 tt t RR rototr + += Từ biểu thức trên ta thấy khi thay đổi độ rộng xung (thay đổi t 1 ),điện trở của mạch roto sẽ thay đổi và tốc độ động cơ cũng biến đổi theo. Phương pháp điều chỉnh trên được gọi là “ phương pháp điều chỉnh xung điện trở ”.Nó có ưu điểm là điều chỉnh một cách chính xác, dễ dàng, tổn hao công suất ít khả năng tự động hoá cao.Tuy vậy nó có mặt hạn chế là sơ đồ mạ ch chỉnh lưu dễ bị ảnh hưởng của hiễu bên ngoài. 1.3.Phương pháp điều chỉnh công suất trượt bằng hệ nối tầng điện dưới đồng bộ : Khi điều chỉnh tốc độ bằng hệ nối tầng thì vừa điều chỉnh bằng được công suất trượt vừa điều chỉnh đựơc tốc độ động cơ.Nội dung chính của phương pháp điều chỉnh này dựa trên nguyên lý điều chỉnh công suất trượt của động cơ. Nguyên lý này thường áp dụng cho các truyền động công suất lớn vì khi đ ó việc tiết kiện năng có ý nghĩa rất lớn Phạm vi điều chỉnh tốc độ động cơ không lớn và mô men động cơ giảm khi tốc độ thấp Do có sử dụng nghịch lưu phụ thuộc nên trong tính toán,thiết kế cần để ý tới giới hạn hai đầu của góc điều khiển nghịch lưu min β và max β . Ngoài ra, đối với các hệ thống công suất lớn vấn đề khởi động của động cơ rất quan trọng.Trong thực tế thường sử dụng điện trở phụ bằng chất lỏng để khởi động động cơ đến vùng tốc độ làm việc sau đó chuyển sang chế độ điều chỉnh công suất trượt.Vì vậy nên áp dụng hệ th ống này cho các truyền động có số lần khởi động, dừng may và đảo chiều ít. 1.4. Phương pháp điều chỉnh tần số động cơ : Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, các hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều có yêu cầu cao về giải điều chỉnh và tính chất động Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 7 học chỉ có thẻ thực hiện được với các bộ biến tần. Các hệ này sử dụng động cơ không đồng bộ chủ yếu là roto lồng sóc.Nhược điểm là hệ thống điều khiển phức tạp. Tuỳ theo yêu cầu kỹ thuật kinh tế mà ta có thể xác định được cấu trúc cơ bản của hệ điều khiển biến tần - độ ng cơ, theo đó có thể chia ra thành các bộ biến đổi sau *Biến tần trực tiếp : Là biến tần có tần số đầu ra luôn nhỏ hơn tần số lưới f 1 : f=(0÷5) f 1 . Loại này thường dùng cho truyền động có công suất lớn. Biến tần gián tiếp nguồn áp : Thường dùng cho truyền động nhiều động cơ.Đối với biến tần nguồn áp yêu cầu chất lượng điện áp cao thường dùng trong các biến tần có điều chế độ rộng xung. Biến tần có nghịch lưu độc lập nguồn dòng : Thích hợp cho truyền động đảo chiều,công su ất động cơ truyền động lớn. Đối với động cơ roto lồng sóc, để thực hiện điều chỉnh tốc độ thường dùng phương pháp biến đổi tần số kết hợp với việc biến đổi điện áp ( sử dụng các bộ biến tần ). Chính vì vậy việc lựa chọn phương án thiết kế hệ điều chỉ nh cho động cơ cần phải nghiên cứu, phân tích tính toán ở đây chính là phương pháp điều chỉnh hệ biến tần - động cơ roto lồng sóc. Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy toàn bộ nền công nghiệp phát triển à biến đổi sâu sắc.Những mặt hạn chế trước đây đã được giải quyết và hoàn thiện một cách toàn diện.Ngày nay khi nói t ới xây dựng một hệ thống kỹ thuật, bên cạnh các vấn đề về kinh tế, kỹ thuật thì vấn đề tối ưu hoá quá trình công nghệ đóng một vai trò hêt sức quan trọng. Trong nhiều năm phát triển của khoa học kỹ thuật nói chung và nghành truyền động nói riêng, những thành tựu đạt được là rất lớn.Sự kết hợp ngày một hoàn hảo, sâu sắc giữa điện và điệ n tử đã tạo nên những đột phá mới vè công nghệ truyền động hiện đại.Bên cạnh sự phát triển mạnh mẽ các hệ truyền động một chiều, sự xuất hiện các bộ biến tần đã khiến cho các hệ truyền động xoay chiều phát triển ngày một mạnh và chiếm ưu thế hầu hết các hệ truyền động hiện đại. Hiện nay trong các hệ truyền động xoay chiều, việc ứng dụng các thiết bị biến tần kết hợp với động cơ roto lồng sóc đã tạo nên bước đột phá cho cả hai yếu tố kỹ thuật Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 8 và kinh tế.Hầu hết các hệ thống truyền động xoay chiều hiện nay đều sử dụng động cơ roto lồng sóc đi liền với các bộ biến tần bởi các ưu thế vượt trội của nó so với các hệ khác. Đối với yêu cầu xây dựng bộ biến tần cho các hệ điều khiển truyền động điện, trên thực tế có rất nhiều g ải pháp khác nhau.Nhưng nhìn chung ta có thể xếp các bộ biên tần vào hai nhóm chính :nhóm các bộ biến tần điều khỉên bằng tín hiệu tương tự (Analog Control) và nhóm các bộ biến tần điều khiển bằng tín hiệu số (Digital Control). Đối với nhóm thứ nhất bộ biến tần được xây dựng dựa trên nền tảng kỹ thuật vững chắc sẵn có của công nghệ điện, điệ n tử - điện tử công suất và các phương pháp điều khiển tương tự. Nhóm này được phát triển và ứng dụng hầu hết các hệ truyền động trước đây và một số ít hiện nay.Còn nhóm thứ hai đây là hướng phát triển mới nhằm khai thác các thế mạnh của công nghệ vi điện tử, và đặt nền tảng cho hướng phát triển mới. Ngày nay việc xây dựng và phát triển công nghệ thông tin vào quá trình sả n xuất là một xu thế tất yếu. Nó chính là nền tảng công nghệ tương lai của toàn bộ nền công nghiệp nói chung cũng như các nghành công nghệ cao nói riêng.Sự xuất hiện ngày một nhiều các thiết bị điều khiển công nghiệp tích hợp máy tính đã chứng minh điều đó. Hiện nay, hầu hết các nhà sản xuất hệ thống điều khiển công nghiệp trên thế giới đều tậ p chung đi sâu vào xu hướng phát triển và xây dựng hệ thống, dựa trên nền tảng máy tính. Và theo đó là sự phát triển của các công nghệ vi xử lý mà hạt nhân của nó chình là các μ P. Từ những phân tích trên, căn cứ vào thực tế của sự phát triển công nghệ nói chung cũng như nghành truyền động nói riêng, trong đồ án này chúng em lựa chọn phương án xây dựng bộ biến tần cho hệ truyền động điện xoay chiều ba pha.Việc điều khiển tốc độ và mô men động cơ đòi hỏi phải được thiếtkế chính xác dáp ứng được công nghệ cao và đi liền v ới nó là chi phí sẽ tăng. Việc sử dụng động cơ xoay chiều trong các lĩnh vực như : Truyền động xe kéo, điều khiển công suất, các hệ thống thông gió - điều nhiệt ngày một phổ biến. Sự gia tăng không ngừng những ứng dụng của động cơ xduay chiều trong thực tế phần lờn bắt nguồn từ chính những đặc điểm nổi b ật của nó :thiết kế tin cậy, khả năng sinh mô men lớn, dải tốc độ hoạt động rất rộng.Mặc dù việc thiết kế hệ điều khiển cho các động cơ xoay chiều là hết sức phức tạp và chi phí cao hơn so với động cơ một chiều, nhưng nhờ sự phát triển mạnh của công nghệ điều khiển số và Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 9 kỹ thuật mạch điện tử tích hợp, đã làm giảm đáng kể mức độ phức tạp cũng như chi phí của quá trình thết kế, xây dựng phần cứng các hệ điều khiển. Chính vì vậy mà động cơ điện xoay chiều ngày càng đựoc ứng dụng nhiều hơn trong các hệ thống điều khiển tốc độ. Tuy vậy bên cạnh nhữ ng cải tiến trên, tính phức tạp của hệ thống vẫn còn là một cản trở lớn cho các hệ điều khiển tốc độ sử dụng động cơ xoay chiều.Do trong hệ thống này có quá nhiều chức năng phải thực hiện : Hệ thống phải biến đổi tín hiệu một chiều từ nguồn thành tín hiệu xoay chiều, phải thực hiện điề u khiển đồng thời cả hai tham số : điện áp – tần số của các tín hiệu xoay chiều đó. Mặc dù công nghệ điều khiển đã chuyển phần lớn các chức năng dó cho phần mềm thực hiện nhưng các thiêt bị phần cứng điện tử vẫn giữ vai trò chủ đạo và chúng giải quyết được tất cả những giới hạn mà phần mề m không giải quyết được. Trong thực tế đối với động cơ điện xoay chiều có hai phương pháp điều khiển tốc độ cơ bản : phương pháp điều khiển vectơ và phương pháp điều khiển vectơ không gian. Phương pháp điều khiển véc tơ không gian được sử dụng xây dựng các thuật toán trong các bộ biến tần. Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 10 CHƯƠNG 2.THIẾT KẾ PHẦN CỨNG CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU BA PHA *1. Sơ đồ ghép phối vào ra: Sơ đồ nguyên lý : Vi xử lý Đệm dữ liệu Giải mã địa chỉ Bộ đếm xung & mã hoá Chốt dữ liệu D/A Biến tần [...]... ĐIỀU KHIỂN SỐ 1: Sơ đồ mô hình toán học : U (t ) Biến tần Động cơ (-) ENCORDER Điều khiển tự động 2- K43 Y(t ) 20 Bài tập lớn Điều khiển số Sơ đồ mô phỏng : U (t ) 65 0.002 p = 1 (-) z 1 ⎧ ξ ⎨ z ⎩ w = z 1 1+ ξ z 6 0 .1 p + 1 w bt w dc ⎫ ⎬ p ⎭ ⎧ w bt w dc ⎫ ⎨ ⎬ p ⎩ ⎭ ⎫ z 1 ⎧ 65 6 ξ ⎨ ⎬ z ⎩ p ( 0 002 p + 1) ( 0 1 p + 1) ⎭ w = ⎫ z 1 ⎧ 65 6 1+ ξ ⎨ ⎬ z ⎩ p ( 0 002 p + 1) ( 0 1 p + 1) ⎭ w= z − 1. .. 390 1. 95 48.75 ⎫ ξ ⎨ + − ⎬ z 0.02 p + 1 0 .1 p + 1 ⎩ p 1+ z − 1 ⎧ 390 1. 95 48.75 ⎫ ξ ⎨ + − ⎬ z 0.02 p + 1 0 .1 p + 1 ⎭ ⎩ p z − 1 ⎛ 390 z 97 5 z 487 5 z ⎞ + − ⎜ ⎟ z ⎝ z − 1 z − 0 7788 z − 0 95 ⎠ w= z − 1 ⎛ 390 z 97 5 z 487 5 z ⎞ + − 1+ ⎜ ⎟ z ⎝ z − 1 z − 0 7788 z − 0 95 ⎠ Điều khiển tự động 2- K43 Y(t ) Bài tập lớn Điều khiển số w = w= w= ( z − 1 )⎛ ⎜ 390 97 5 487 5 ⎞ + − ⎟ z − 0 95 ⎠ ⎝ z − 1 z... 32 Bài tập lớn Điều khiển số ( p − p1 )( p − p2 ) = p 2 + 0. 019 2 p + 0.006 (a) Phương trình đặc tính: det( ZI − Ad + Bd K ) = 0 z 2.245 + k1 1 =0 z + 10 92 + k 2 z 2 + z (1. 0792 + k 2 ) + 2.245 + k1 = 0 (b) Cân bằng (a) và (b): 1. 0792 + k 2 = 0. 019 2 ⇒ k 2 = 1. 06 2.245 + k1 = 0.006 ⇒ k1 = −2.239 Mô phỏng bằng Simulink: Step 1 1 z z Unit Delay Unit Delay1 -1, 0792 K -2.245 K k2= -1. 06 K k1= -2.239 K Điều. .. 20 lg A1 + 20 lg A 2 + 20 lg A BU c: Phương pháp bù hồi tiếp U (t ) Y(t ) W1 (-) W2 (-) Wbu Khi ta mong muốn làm giảm ảnh hưởng của các khâu có hệ số khuyếch đại lớn Hệ số ban đầu : W1 ,W2 hồi tiếp đơn vị Hệ số mong muốn : vì W2 có k 2 lớn cần khâu bù Wbu W kin = W 1 W 2 W1 = 1 1 + W 2 W bu + W 1 W 2 + W bu + W 1 W2 Điều khiển tự động 2- K43 29 Bài tập lớn Điều khiển số Vì W2 có k 2 lớn ⇒ W 1 → 0... X 1 ( k +1 ) ⎤ ⎡ 0 ⎥=⎢ ⎢X ⎣ 1( k +1) ⎦ ⎣ − 2 245 Y ( k ) = [1 5054 ⎤ ⎡ X 1( k ) ⎤ ⎡ 0 ⎤ U (k ) ⎢ ⎥+ − 1 0792 ⎥ ⎣ X 2 ( k ) ⎦ ⎢ 1 ⎥ ⎣ ⎦ ⎦ ⎡ X 1( k ) ⎤ 2 808 ]⎢ ⎥ ⎣ X 2(k ) ⎦ 1 Khả năng quan sát được của hệ : P = [B | AB|] 1 ⎤ ⎡0 P=⎢ ⎥ 1 1. 0792 ⎦ det(P)= -1 # 0 Rank( P )=2 Hệ thống điều khiển được hoàn toàn ⎡k ⎤ K = ⎢ 1 ⎣k 2 ⎦ Chọn các điểm cực : p1, 2 = −0.0096 ± 0.0769 j Đa thức đặc tính : Điều khiển. .. được chia theo tỷ lệ 1: 1, đối với bit cao nhất đi qua điện trở được tính bằng biểu thức : I= Uref 2.R còn qua các điện trở tiếp theo sẽ bằng: I = Điều khiển tự động 2- K43 U ref 2 R 0 , 5 ; etc Bài tập lớn Điều khiển số Sơ đồ tương đương là : Cách đấu điện trở R-2R ở bộ biến đổi D/A U ref : điện thế chuẩn của OP R: điện trở Điều khiển tự động 2- K43 15 16 Bài tập lớn Điều khiển số Một bộ chuyển đổi... rộng là 12 0ο Điều khiển tự động 2- K43 19 Bài tập lớn Điều khiển số Các khoá S là các khoá bán dẫn ở truyền động công suất nhỏ thường dùng tranzitor Việc khoá (ngắt) các van được thực hiện bằng mạch đặc biệt như là dùng tụ điện hiện nay là dùng các xung điều khiển được điều khiển bằng vi điều khiển Giá trị điện áp động cơ được điều chỉnh huặc bởi biên độ điện áp một chiều – bằng chỉnh lưu điều khiển. .. ⎥.U[k] ⎢X2[k +1] ⎥ ⎣−2.245 1. 0792 ⎢X2[k] ⎥ 1 ⎦⎣ ⎦ ⎦ ⎣ ⎡ X 1[ k ] ⎤ ⎡0⎤ Y[k ] = [1. 5054 2.808].⎢ ⎥ + ⎢ ⎥.U [k ] ⎣ X 2 [k ] ⎦ ⎣ 0 ⎦ • Xét ổn định hệ thống Từ hàm truyền : w = 2 808 z + 1 5054 z 2 + 1 0792 z + 2 245 Ta có phương trình đặc tính như sau : z 2 + 1 0792 z + 2 245 = 0 Ta tìm nghiệm của phương trình bậc hai nay : Điều khiển tự động 2- K43 21 Bài tập lớn Điều khiển số z1 = − 1. 0792+ 2.79... Điều khiển tự động 2- K43 24 25 Bài tập lớn Điều khiển số closegraph(); return(0); } CHƯƠNG 4: TỔNG HỢP HỆ THỐNG 1: Chọn miền thông số PID dựa theo định lý NIVOL-ZIGLER : D[ z ] ZOH Biến tần Động cơ v/f n (-) Bộ đếm ENCORDER Sau khi tổng hợp PID trên máy tính ta có được các thông số bộ PID số như sau: K P = 0 0042 T I = 0 035 T D = 0 00875 Điều khiển tự động 2- K43 26 Bài tập lớn Điều khiển số ⎛... Y(t ) W k = (W 1 + W b ) ⇒ W Điều khiển tự động 2- K43 2 W b = 1 Y(t ) W2 = 1 + W 1 W 2 U (t ) 28 Bài tập lớn Điều khiển số ⇒ Wb = 1 W2 b: Phương pháp bù nối tiếp : U (t ) W BU W1 (-) W2 Y(t ) Khi hệ hở chưa có bù W h 0 = W 1 W 2 Hệ hở có bù : W H _ BU = W 1 W 2 W BU Ta muốn chất lượng hệ mới có bù W H _ BU đạt chỉ tiêu mong muốn Mà WH _ BU = AH _ BU e ⇒ WH _ BU J ϕ H _ BU = A1 e J 1 + A2 e Jϕ 2 + . liệu D/A Biến tần Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển tự động 2- K43 11 Sơ đồ mạch card điều khiển. THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ 1: Sơ đồ mô hình toán học : )(t U )(t Y (-) Biến tần Động cơ ENCORDER Bài tập lớn Điều khiển số Điều khiển