Chương 3 : NHẬN DẠNG MÔ HÌNH TỐN HỌC
3.2 Nhận dạng mơ hình tốn học
3.2.3 Tìm hàm truyền hệ thống bằng Toolbox system identification
Ở đây mơ hình tốn học của hệ thống là hàm truyền của hệ thống ở phần trên để thực hiện tìm hàm truyền trên system identification, các bước thực hiện như sau: Bước 1: ta đưa các dữ liệu điện áp và chiều cao đã thu thập được ở hình 2.11 lưu vào các khối trong matlab với:
X là điện áp Y là là chiều cao
S7-200: Áp dụng vào mơ hình hệ thống tại phịng thí nghiệm tự động hố
Bước 2. Sau đó ta bật app system identification để bắt đầu tìm hàm truyền cho hệ
Hình 3. 5 Giao diện app system identification
Bước 3. Vào import data> Time domain data để đưa dữ liệu vào trong 1 miền thời gian
S7-200: Áp dụng vào mơ hình hệ thống tại phịng thí nghiệm tự động hố
Trong đó: Input: Biến vào Output: Biến ra
Data name: Là tên file chứa các dữ liệu đầu vào và đầu ra Startling time: Thời gian để bắt đầu khảo sát
Stapling interval: Khoảng thời gian lấy mẫu
Để chỉnh sửa thêm tên biến tên đơn vị biến ta click vào More.
Hình 3. 7 Đặt tên và đơn vị của các khối dữ liệu điện áp và chiều cao InterSample: Lựa chọn phương pháp chuyển từ rời rạc sang liên tục. InterSample: Lựa chọn phương pháp chuyển từ rời rạc sang liên tục.
Period: Thời gian khảo sát, ở đây ta chọn inf. Channel
Input: Đặt tên của tín hiệu đầu vào (ở đây là điện áp) Output: Đặt tên của tín hiệu đầu ra (ở đây là chiều cao) Physical Units of Variable (Đơn vị của các tín hiệu vào/ra)
S7-200: Áp dụng vào mơ hình hệ thống tại phịng thí nghiệm tự động hố
Input: ở đây ta đặt là Vôn (V) Output: ở đây ta đặt là mm
Bước 4. Sau đó vào Estimate để chọn dạng hàm truyền của hệ thống => chọn
Transfer Functions:
Hình 3. 8 Chọn dạng hàm truyền của hệ thống Dựa vào mơ hình tốn học đã tìm được ở chương 2: Dựa vào mơ hình tốn học đã tìm được ở chương 2:
𝑍(𝑠) = 𝑎𝑘𝑣
𝜏𝑠3+ (𝑇𝑎 + 1)𝑠2+ 𝑎𝑠
Với number of poles là bậc của mẫu và number of zeros là bậc của tử Dựa vào phương trình tốn học ta chọn:
number of poles: 3 number of zeros: 0
S7-200: Áp dụng vào mơ hình hệ thống tại phịng thí nghiệm tự động hố
Bước 5. Ta được hàm truyền như hình số 3.6 và kích đúp vào để xem kết quả:
Hình 3. 9 Đầu ra chiều cao sau khi xác định được hàm truyền
S7-200: Áp dụng vào mơ hình hệ thống tại phịng thí nghiệm tự động hố
Kết quả nhận dạng mơ hình tốn học của hệ thống tìm được như sau
𝑍(𝑠) = 0.5365
𝑠3+ 1.479𝑠2+ 0.2988𝑠 + 0.00599
Chiều cao sau khi qua hàm truyền so với dữ liệu chiều cao thu thập được trên hệ thống thật.
S7-200: Áp dụng vào mơ hình hệ thống tại phịng thí nghiệm tự động hoá