Tr−ờng hợp 1: Các dịch chuyển đ−ợc thực hiện trong vòng 8s.
Xây dựng khối tín hiệu đặt bằng khối “Signal Builder” với thông số vận tốc và gia tốc nh− hình d−ới:
Hình 2.8.1.2a1: Tín hiệu đặt cho chuyển động tịnh tiến
Hình 2.8.1.2b1: Tín hiệu đặt cho chuyển động quay
Sau khi đã xây dựng đ−ợc tín hiệu đặt ta cho chạy mô phỏng: Thông qua các khối hiển thị ”Scope” ta có đ−ợc các kết quả:
* Các góc dao động của vật nâng:
Hình 2.8.1.2c1: Dao động góc trong mặt phẳng
* Các đáp ứng của hệ thống:
Hình 2.8.1.2e1: Đáp ứng góc quay
Hình 2.8.1.2f1: Đáp ứng tịnh tiến Từ các khối hiển thị ta có đ−ợc kết quả
Đáp ứng tịnh tiến có độ quá<18%, thời gian đạt trạng thái ổn định( sai lệch < ±3%) = 32s.
Dao động của vật nâng trong mặt phẳng < 0.80 tại thời gian t=60s; dây có chiều dài là 20m vậy dao động của vật nâng quanh vị trí mong muốn là = 20* sin(0.8) = 0.25m.
Đáp ứng góc quay có độ quá<8%, thời gian đạt trạng thái ổn định( sai lệch < ±3%) = 34s.
Dao động của vật nâng ngoài mặt phẳng < 2.10 tại thời gian t=60s; dây có chiều dài là 20m vậy dao động của vật nâng quanh vị trí mong muốn là = 20* sin(2.1) = 0.75m.
Tr−ờng hợp 2: Các dịch chuyển đ−ợc thực hiện trong vòng 14s.
Xây dựng khối tín hiệu đặt bằng khối “Signal Builder” với thông số vận tốc và gia tốc nh− hình d−ới:
Hình 2.8.1.2a2: Tín hiệu đặt cho chuyển động tịnh tiến
Hình 2.8.1.2b2: Tín hiệu đặt cho chuyển động quay Sau khi đã xây dựng đ−ợc tín hiệu đặt ta cho chạy mô phỏng:
Thông qua các khối hiển thị ”Scope” ta có đ−ợc các kết quả: * Các góc dao động của vật nâng:
Hình 2.8.1.2c2: Dao động góc trong mặt phẳng
* Các đáp ứng của hệ thống:
Hình 2.8.1.2e2: Đáp ứng góc quay
Hình 2.8.1.2f2: Đáp ứng tịnh tiến Từ các khối hiển thị ta có đ−ợc kết quả
Đáp ứng tịnh tiến có độ quá<6%, thời gian đạt trạng thái ổn định( sai lệch < ±3%) = 21s.
Dao động của vật nâng trong mặt phẳng < 0.30 tại thời gian t=60s; dây có chiều dài là 20m vậy dao động của vật nâng quanh vị trí mong muốn là = 20* sin(0.3) = 0.1m.
Đáp ứng góc quay có độ quá<4.5%, thời gian đạt trạng thái ổn định( sai lệch < ±3%) = 27s.
Dao động của vật nâng ngoài mặt phẳng < 1.50 tại thời gian t=60s; dây có chiều dài là 20m vậy dao động của vật nâng quanh vị trí mong muốn là = 20* sin(1.5) = 0.5m.
Tr−ờng hợp 3: Các dịch chuyển đ−ợc thực hiện trong vòng 20s.
Xây dựng khối tín hiệu đặt bằng khối “Signal Builder” với thông số vận tốc và gia tốc nh− hình d−ới:
Hình 2.8.1.2b3: Tín hiệu đặt cho chuyển động quay
Sau khi đã xây dựng đ−ợc tín hiệu đặt ta cho chạy mô phỏng: Thông qua các khối hiển thị ”Scope” ta có đ−ợc các kết quả: * Các góc dao động của vật nâng:
Hinh 2.8.1.2d3: Dao động góc không gian của vật nâng * Các đáp ứng của hệ thống:
Hình 2.8.1.2f3: Đáp ứng tịnh tiến Từ các khối hiển thị ta có đ−ợc kết quả
Đáp ứng tịnh tiến có độ quá<3.8%, thời gian đạt trạng thái ổn định( sai lệch < ±3%) = 23s.
Dao động của vật nâng trong mặt phẳng < 0.330 tại thời gian t=60s; dây có chiều dài là 20m vậy dao động của vật nâng quanh vị trí mong muốn là = 20* sin(0.33) = 0.117m.
Đáp ứng góc quay có độ quá<2.3%, thời gian đạt trạng thái ổn định( sai lệch < ±3%) = 20s.
Dao động của vật nâng ngoài mặt phẳng < 1.050 tại thời gian t=60s; dây có chiều dài là 20m vậy dao động của vật nâng quanh vị trí mong muốn là = 20* sin(1.05) = 0.35m.
+ Với kết quả thu đ−ợc ta thấy rằng nếu không có hệ điều khiển thì dao động của vật nặng là rất lớn.
+ Hệ điều khiển ta xây dựng là hoạt động khá tốt.
Để chọn đ−ợc tín hiệu đặt tối −u trong trờng hợp này ta xây dựng và mô phỏng thêm các tr−ờng hợp các chuyển động đ−ợc thực hiện trong 10s, 17s, 25s.
Sau đây là bảng kết quả của các tr−ờng hợp mô phỏng: A B C D E F G H I 8 18 8 32 34 2.5 0.8 5.5 2.1 11 10 6 25 32 1.8 0.4 4.5 2 14 6 4.5 21 27 1 0.3 3.2 1.5 18 4 2.5 22 18 1.1 0.32 2.2 1 20 3.8 2.3 23 20 1.1 0.33 2.5 1.05 25 2.5 2 25 25 1.2 0.33 2.5 1.05 Với:
+ A: Thời gian các chuyển động đ−ợc thực hiện (s). + B: Độ quá của đáp ứng của chuyển động tịnh tiến (%). + C: Độ quá của đáp ứng chuyển động quay (%).
+ D: Thời gian ổn định của chuyển động tịnh tiến (s). + E: Thời gian ổn định của chuyển động quay (s). + F: Góc dao động trong mặt phẳng tại t=40s (độ). + G: Góc dao động trong mặt phẳng tại t=60s (độ). + H: Góc dao động ngòai mặt phẳng tại t=40s (độ). + I: Góc dao động ngoài mặt phẳng tại t=60s (độ). T−ơng ứng với các đồ thị:
8 11 14 17 20 25 Độ quá của đáp ứng Độ quá(%) tín hiệu đặt(s) Chuyển động tịnh tiến Chuyển động quay 18 10 8 6 4.5 2 Thời gian ổn định 11 8 14 17 20 25 34 32 27 25 22 20 18 Thời gian ổn định(s) tín hiệu đặt(s) Chuyển động tịnh tiến Chuyển động quay
Dao động góc trong mặt phẳng tín hiệu đặt(s) 25 8 11 14 17 20 Tại t= 60s Tại t= 40s 2.5 1.8 1.1 0.4 0.8 Biên độ dao động(độ)
Dao động góc trong không gian 5.5 4.5 3.2 2.5 2.1 1.5 1.05 tín hiệu đặt(s) 20 11 8 14 17 25 Tại t= 60s Tại t= 40s Biên độ dao động(độ)
Với kết quả nhận đ−ợc từ đồ thị ta thấy ứng với đầu vào của quá trình mô phỏng thì ứng với thời gian thực hiện các chuyển động bằng 17s là tốt nhất. Vì khi đó độ quá của đáp ứng không lớn, ổn định nhanh, các góc dao động không lớn.