Thiết kế và mô phỏng bộ diều khiển PID cho đối tượng thực nghiệm được 1 Thiết kế bộ điều khiển PID theo phương pháp Zeigler-Nichols

Một phần của tài liệu báo cáo đồ án chuyên ngành tdh (Trang 29 - 34)

1.1 Xác đinh Kgh và Tgh của đối tượng

- Mô hình đối tượng sử dụng bộ điều khiển Kp để tìm Kgh và Tgh được mô phỏng trên matlab như sau :

Hình 7 mô phỏng matlab tìm Kgh và Tgh

Kết quả đạt được sau mô phỏng:

Hình 8: Kết quả mô phỏng tìm Kgh và Tgh

1.2 Thiết kế bộ điều khiển P cho đối tượng

-Sử dụng công thức tính toán bộ điều khiển theo Zeigler-Nichols 2 ta tính được bộ điều khiển P như sau:

Kp=Kgh/2=0.0059

- Tiến hành mô phỏng đánh giá kết quả của bộ điều khiển với giá trị đặt là 20:

Hình 9 Mô phỏng bộ điều khiển P

Hình 10: Kết quả mô phỏng bộ điều khiển P

- Nhận xét:

Bộ điều khiển P làm hệ thống ổn định , nhưng mà không triệt tiêu được sai lệch tĩnh, không tiến tới được giá trị đặt , dao động lớn.

Đã thử các giải pháp tăng giảm Kp nhưng kết quả vẫn tương tự => Bộ điều khiển P không phù hợp để điều khiển hệ thống trên.

1.3 Thiết kế bộ điều khiển PI cho đối tượng

-Sử dụng công thức tính toán bộ điều khiển theo Zeigler-Nichols 2 ta tính được bộ điều khiển PI như sau:

Kp=0.45* Kgh=0.0053 Ki= Kp*1/ Ti= 0.00006

- Tiến hành mô phỏng đánh giá kết quả của bộ điều khiển với giá trị đặt là 20:

Hình 11:Mô phỏng bộ điều khiển PI

Hình 12 kết quả mô phỏng bộ điều khiển PI

- Nhận xét :

+ Bộ điều khiển PI làm cho hệ thống ổn định , bám được giá trị đặt + Thời gian xác lập rất châm (0-90%) hơn 800 giây

+ Hệ thống không có độ quá điều chỉnh

=> Tinh chỉnh lại bộ tham số Kp, Ki để hệ đạt chất lượng tốt hơn ,

- Kết quả mô phỏng với bộ tham số Kp=0.0057,Ki=0.00028

Hình 13 Kết quả mô phỏng bộ điều khiển PI với Kp=0.0057,Ki=0.00028 - Nhận xét :

+ Thời gian xác lập : T5% = 239,7(s) + Thời gian quá độ : T= 84,3(s) + Độ quá điều chỉnh Δh=11.29%

=> Chất lượng đã cải thiện , tuy nhiên thời gian xác lập vẫn rất chậm , độ quá điều chỉnh Hơi cao , thời gian giao động vẫn lớn

1.4. Thiết kế bộ điều khiển PID cho đối tượng

Kd= Kp*Td=0.0882

- Tiến hành mô phỏng đánh giá kết quả của bộ điều khiển với giá trị đặt là 20:

Hình 14 Mô phỏng bộ điều khiển PID

-Kết quả thu được:

Hình 15 Kết quả mô phỏng bộ điều khiển PID

- Nhận xét:

+ hệ thống tồn tại dao động + Thời gian quá độ lâu

=> tinh chỉnh lại tham số Kp, Ki, Kd để hệ đạt chất lượng tốt hơn -Kết quả thu được với bộ tham số Kp= 0.0024, Ki=0.00027, Kd=0.03

Hình 16 Kết quả mô phỏng bộ điều khiển PID với Kp= 0.024, Ki=0.00027, Kd=0.03

-Nhận xét:

+ Hệ thống ổn định

+ Độ quá điều chỉnh : Δh=2.43% + Thời gian xác lập : T5%= 106,2 (s) + Thời gian quá độ : T=101.3 (s)

+ Hệ thống không có dao động chất lượng tốt

1.5 Kết luận:

- Qua các phần trên ta có thể thấy rằng bộ điều khiển PID đem lại kết quả tốt nhất so với các bộ điều khiển khác . Bộ tham số tốt nhất của bộ diều khiển PID này là :

Một phần của tài liệu báo cáo đồ án chuyên ngành tdh (Trang 29 - 34)

Tải bản đầy đủ (DOCX)

(36 trang)
w