ĐA THỨC TRÊN SIMULINK
Bảng 3.2: Thông số mô phỏng với bộ điều khiển hồi tiếp trạng thái
Góc khởi tạo ban đầu 0.1 rad
Vị trí khởi tạo ban đầu 0
Sử dụng công cụ Simulink trong MATLAB xây dựng mô hình con lắc ngược và bộ điều khiển hồi tiếp trạng thái.
Qua thực nghiệm cho thấy chọn 𝜏 = 0.6 cho đáp ứng tốt nhất. Thế 𝜏 = 0.6
vào (3.12), ta có:
K = [−217.2820 − 134.2707 298.7416 53.9894]
Mô hình Simulink:
17
Hình 3.2 mô tả mô hình Simulink mô phỏng với bộ điều khiển hồi tiếp trạng thái, khối Subsystem mô tả cho mô hình toán của hệ con lắc ngược sau khi tuyến tính hóa.
Sơ đồ khối Subsystem:
Hình 3.3: Khối Subsystem
Sau khi xây dựng xong bộ điều khiển cần thiết đặt cấu hình mô phỏng như Hình 3.4.
18
Thiết lập các thông số cho hệ con lắc ngược như Bảng 3.2. Ban đầu đặt con lắc lệch góc ∅ = 0.1 𝑟𝑎𝑑, giữ xe tại vị trí cách vị trí góc 0 m.
Thực hiện mô phỏng ta được các kết quả sau:
Hình 3.5 Đáp ứng của vị trí xe với bộ điều khiển
Kết quả đáp ứng của vị trí xe với bộ điều khiển Hình 3.5 cho thấy thời gian đáp ứng khoảng 2.4s, đáp ứng không có vọt lố và không có sai số xác lập.
19
Đáp ứng góc lệch Hình 3.6 cho thấy thời gian đáp ứng là 2.1s, độ vọt lố là 0.01 rad và không có sai số xác lập.
Hình 3.7 thể hiện đáp ứng điện áp điều khiển với bô điều khiển hồi tiếp trạng thái, khi hệ thống ổn định điện áp ngõ vào xấp xỉ bằng 0.
Hình 3.7: Đáp ứng của điện áp điều khiển với bộ điều khiển Các kết quả mô phỏng được thể hiện trong Bảng 3.3:
Bảng 3.3: Đáp ứng quá độ của hệ hồi tiếp
Đáp ứng quá độ Ngõ ra điều khiển
Vị trí xe Góc lệch
Sai số xác lập 0 0
Độ vọt lố 0 0.32%
Thời gian xác lập 2.4 s 2.1 s
Lưu ý: xây dựng mô hình hệ thống con lắc ngược mô phỏng với bộ điều khiển hồi tiếp trạng thái trên Simulink dùng các khối liên tục. Để xây dựng bộ điều khiển nạp cho vi điều khiển TMS320F28335 cần sử dụng các khối rời rạc.
20