1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc

60 9 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Lý Thuyết Điều Khiển 2
Tác giả Trần Đình Cung, Phạm Anh Kiệt, Nguyễn Tấn Lập, Nguyễn Văn Phương, Nguyễn Thanh Quy, Lê Sỹ Thức, Đoàn Văn Định, Lại Nhất Nguyên, Lê Sỹ Thao, Nguyễn Bá Thông, Lưu Quang Trường
Người hướng dẫn Nguyễn Thị Chính
Trường học Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải
Chuyên ngành Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa
Thể loại báo cáo môn học
Năm xuất bản 2021
Thành phố TP. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 60
Dung lượng 3,39 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Đồ án môn học Lý thuyết điều khiển 2 GVHD Nguyễn Thị Chính TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO MÔN HỌC LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN 2 Đề tài THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG GIẢM XÓC CỦA XE THEO PHƯƠNG NGANG Ngành KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Chuyên ngành TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn Nguyễn Thị Chính Sinh viên thực hiện Nhóm 4 TP Hồ Chí Minh, 2021 DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM 4 Nhóm 4 1 Trần Đình Cung 1751050004 Phạm Anh Kiệt 1751.

Trang 1

TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO MÔN HỌC

LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN 2

Đề tài:

THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG GIẢM XÓC CỦA XE THEO PHƯƠNG NGANG

Ngành: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

Chuyên ngành: TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Chính Sinh viên thực hiện: Nhóm 4

Trang 2

Nhóm 4.1:

Trần Đình Cung 1751050004 Phạm Anh Kiệt 1751050016 Nguyễn Tấn Lập 1751050024 Nguyễn Văn Phương 1751050036 Nguyễn Thanh Quy 1551030318

Nhóm 4.2:

Đoàn Văn Định 1751050009 Lại Nhất Nguyên 1751050032

Nguyễn Bá Thông 1751050043 Lưu Quang Trường 1751050049

Trang 5

CHƯƠNG 1 HỆ THỐNG GIẢM XÓC CỦA XE THEO PHƯƠNG

NGANG

1.1 MÔ HÌNH TOÁN

1.1.1 Giới thiệu mô hình hệ thống

Mô hình dưới đây mô tả hệ thống giảm xóc theo phương ngang cho một vật nặng

đặt trên xe Vật nặng có khối lượng m được nối với xe thông qua một lò xo có độ cứng

k và một xi lanh giảm chấn có hệ số nhớt b Giả sử xe không có khối lượng và bỏ qua

ma sát Hệ trục tọa độ chọn như hình

HìnhFigure 1 1.1 Mô hình hệ thống giảm xóc của xe theo phương ngang.

1.1.2 Phương trình vi phân của hệ thống

Gọi u(t) là độ dịch chuyển của xe theo phương ngang so với trục đứng u, và y(t)

là độ dịch chuyển của vật theo phương ngang so với trục đứng y Lực tác dụng của lò

xo lên vật sẽ tỉ lệ với độ nén x(t) đồng thời cũng là độ dịch chuyển của vật so với xe,

và lực tác dụng của bộ giảm chấn lên vật sẽ tỉ lệ với vận tốc v(t) của vật so với xe Ta

phân tích lực tác dụng lên vật như sau:

Trang 6

Để vật cân bằng, tổng lực tác dụng lên vật phải bằng 0:

0

loxo xilanh loxo xilanh

F F+ +F = ⇔ = −F FF

212\*MERGEFORMAT (.)

Trong đó:

( )( )

loxo xilanh

v t =x t& = y t& −u t&

Gia tốc của vật khi có lực F tác dụng sẽ bằng đạo hàm cấp 2 của độ dịch chuyển y(t) của vật:

&& & &

&& & &

Phương trình vi phân mô tả hệ thống có dạng:

my t&& +by t& +ky t =bu t& +ku t

313\* MERGEFORMAT(.)

1.1.3 Hàm truyền của hệ thống

Từ phương trình vi phân (1.2) lấy Laplace 2 vế ta được:

Trang 7

1.1.4 Phương trình trạng thái của hệ thống

Đặt biến phụ Z(s) thỏa:

2

( ) (3 6) ( )( ) ( 3 6) ( )

u t =z t&& + z t& + z t

616\* MERGEFORMAT (.)Đặt các biến trạng thái:

1

2

( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( )

Trang 8

1 2

( ) ( )( ) 6 ( ) 3 ( ) ( )( ) 6 ( ) 3 ( )

Cú pháp vẽ đáp ứng hệ thống với đáp ứng đầu vào là hàm nấc đơn vị:

num = [3 6]; // khái báo tử số của hệ thống

den = [1 3 6]; // Khai báo mẫu số

t = 0:0.01:10; //Độ phân giảistep (num, den, t) // vẽ đáp ứng hệ thốngSau khi gõ các cú pháp trên command window thì ta sẽ thu được kết quả như sau:

Trang 9

Hình 1.3 Đáp ứng hệ thống hở dùng Matlab.

Đáp ứng của hệ thống hở:

− Độ vọt lố là 24.3%

− Đỉnh cao nhất của hệ thống là 1.24

− Thời gian lên là 0.363s

− Thời gian xác lập mà đương cong đáp ứng: 2.72s

Trang 10

Hình 1.4 Mô hình Simulink khảo sát đáp ứng hệ thống hở theo hệ phương trình

− Thời gian tăng là 0,357s

Kiểm tra đáp ứng mô hình bằng hàm truyền:

Trang 11

Hình 1.6 Mô hình Simulink khảo sát đáp ứng hệ thống hở dùng hàm truyền.

Kết quả:

Hình 1.7 Đáp ứng hệ thống hở dùng hàm truyền.

1.3 KHẢO SÁT ĐÁP ỨNG HỆ THỐNG KÍN BẰNG MATLAB

1.3.1 Sử dụng matlab

Cú pháp vẽ đáp ứng hệ thống vòng kín với đáp ứng đầu vào là hàm nấc đơn vị:

num = [3 6]; // khái báo tử số của hệ thống

den = [1 3 6]; // Khai báo mẫu số

[numc, denc] = cloop (num, den) //Biểu diễn hàm truyền

t = 0:0.01:10; //Độ phân giảistep (numc, denc, t) // vẽ đáp ứng hệ thống

Sau khi gõ các cú pháp trên command window thì ta sẽ thu được kết quả như sau:

Trang 13

Hình 1.10 Thời gian ổn định của hệ thống vòng kín.

Thời gian ổn định của hệ thống là 1,49s

Hình 1.11 Thời gian lên của hệ thống vòng kín.

Trang 14

1.3.2 Sử dụng simulink

Kiểm tra đáp ứng hệ thống dùng các khối chức năng trong thư viện Simulink để

mô hình hàm truyền Khảo sát hệ thống đáp ứng vòng kín:

Hình 1.12 Mô hình Simulink hệ thống kín chưa có bộ điều khiển.

Kết quả:

Hình 1.13 Đáp ứng của hệ thống kín khi chưa có bộ điều khiển.

Sau khi thu được các kết quả của hệ thống bao gồm độ vọt lố, thời gian xác lập,thời gian lên thì ta thấy hệ thống:

− Sai số xác lập cao:

0,5 1

100 50%

Trang 16

CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG

2.1 TIÊU CHUẨN ỔN ĐỊNH ĐẠI SỐ: TIÊU CHUẨN ROUTH

Phương trình đặc trưng của hệ thống:

2 2

Kết luận: Các hệ số cột 1 bảng Routh đều dương nên hệ thống ổn định

2.2 TIÊU CHUẨN ỔN ĐỊNH ĐẠI SỐ: TIÊU CHUẨN HURWITZ

Phương trình đặc trưng của hệ thống:

Trang 17

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PD, PI, PID CHO HỆ

THỐNG

3.1 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PD

3.1.1 Lựa chọn chất lượng đáp ứng của hệ thống

Như mục 1.3 (khảo sát đáp ứng hệ thống kín) ta thấy đáp ứng của hệ thống đã ổnđịnh Tuy nhiên, sai số xác lập của hệ thống là rất lớn (50%) và độ vọt lố là 16% Chonên khi thiết kế bộ điều khiển PD, chất lượng của hệ thống phải được cải thiện nhưsau:

Từ đó ta đặt chất lượng của hệ thống sau khi có bộ điều khiển PD như sau:

Hình 3.14 Sơ đồ khối hệ thống khi có thêm khâu hiệu chỉnh G c (s).

Thiết kế lại hàm truyền với độ vọt lố nhỏ hơn 5% và thời gian quá độ nhỏ hơn1,5s (tiêu chuẩn 5%):

ξπξξω

Trang 18

2,99 12,99 2,992,99

0,6892,99

ξπξξπ

ξ

ξπ

ξωω

Phương trình đặc trưng mong muốn có dạng:

Cân bằng các hệ số hai phương trình (3.1) và (3.2), suy ra:

Trang 19

3.1.3 Đáp ứng của hệ thống sau khi hiệu chỉnh:

Dùng mô phỏng matlab để xem đáp ứng ngõ ra step

Hình 3.15 Mô hình Simulink hệ thống kín khi có và không có bộ điều khiển PD.

Các thông số của bộ điều khiển PD:

Trang 20

Hình 3.16 Các thông số của bộ điều khiển PD.

Đáp ứng của hệ thống khi được đặt bộ hiệu chỉnh PD vào hệ thống Ta thu đượckết quả ngõ ra của hệ thống sau khi hiệu chỉnh:

Trang 21

Hình 3.17 Đáp ứng ngõ ra của bộ điều khiển PD.

Trang 22

3.2 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PI

3.2.1 Lựa chọn chất lượng đáp ứng của hệ thống

Như mục 1.3 (khảo sát đáp ứng hệ thống kín) ta thấy đáp ứng của hệ thống đã ổnđịnh Tuy nhiên, sai số xác lập của hệ thống là rất lớn (50%) và độ vọt lố là 16% Chonên khi thiết kế bộ điều khiển PI, chất lượng của hệ thống phải được cải thiện như sau:

− Với khâu P, hệ thống sẽ giảm sai số xác lập và tăng độ vọt lố

− Với khâu I, hệ thống sẽ triệt tiêu sai số xác lập, tăng độ vọt lố và tăng thời gianquá độ

Từ đó ta đặt chất lượng của hệ thống sau khi có bộ điều khiển PI như sau:

− Sai số xác lập bị triệt tiêu hoàn toàn

− Độ vọt lố nhỏ hơn 16% (giữ nguyên so với hệ thống gốc)

− Thời gian quá độ nhỏ hơn 1.5s (giữ nguyên so với hệ thống gốc)

Trang 23

Thiết kế lại hàm truyền với độ vọt lố: 16% và thời gian quá độ là 1,5s (tiêu chuẩn5%):

ξπξξω

1

ln 0,16 1,831

( 1,83) ( 1,83)1,83

0,51,83

ξπξξπ

ξ

ξπ

ξωω

Trang 24

Phương trình đặc trưng mong muốn có dạng:

Cân bằng các hệ số hai phương trình (3.3) và (3.4), suy ra:

3.2.3 Đáp ứng của hệ thống sau khi hiệu chỉnh

Dùng mô phỏng matlab để xem đáp ứng ngõ ra step

Hình 3.18 Mô hình Simulink hệ thống kín khi có bộ điều khiển PI.

Các thông số của bộ điều khiển PI:

Trang 25

Hình 3.19 Các thông số của bộ điều khiển PI.

Đáp ứng ngõ ra của hệ thống sau khi hiệu chỉnh:

Trang 26

− Độ vọt lố giảm còn 10,56%.

− Thời gian quá độ giảm còn 0,514s

− Sai số xác lập bị triệt tiêu

− Muốn triệt tiêu độ vọt lố cần thêm khâu vi phân D

3.3 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID

3.3.1 Lựa chọn chất lượng đáp ứng của hệ thống

Như mục 1.3 (khảo sát đáp ứng hệ thống kín) ta thấy đáp ứng của hệ thống đã ổnđịnh Tuy nhiên, sai số xác lập của hệ thống là rất lớn (50%) và độ vọt lố là 16% Chonên khi thiết kế bộ điều khiển PID, chất lượng của hệ thống phải được cải thiện nhưsau:

− Với khâu P, hệ thống sẽ giảm sai số xác lập và tăng độ vọt lố

− Với khâu D, hệ thống sẽ giảm độ vọt lố và thời gian quá độ

− Với khâu I, sai số xác lập gần như bị triệt tiêu

Từ đó ta đặt chất lượng của hệ thống sau khi có bộ điều khiển PD như sau:

Trang 27

2,996 1

2,996 2,9962,996

0,692,996

ξπξξπ

2, 221,5 1,5.0,9

qd

n n

Trang 28

3.3.3 Đáp ứng của hệ thống sau hiệu chỉnh

Dùng matlab để xem đáp ứng ngõ ra:

Hình 3.8 Mô hình simulink hệ kín khi có bộ điều khiển PID

Sơ khối trên simulink

Trang 29

Hình 3.9 Đáp ứng ngõ ra của bộ điều khiển PID

Nhận xét:

- Độ vọt lố 8,152%

- Thời gian quá độ 0,465s

- Sai số xác lập ~ 0%

Suy ra: Bộ điều khiển PID đạt đáp ứng được độ vọt lố theo yêu cầu đề ra

Ta tiến hành thực nghiệm điều chỉnh thông số Ki và Kd để giảm bớt độ vọt lố vàthời gian quá độ

Trang 30

Hình 3.10 Đáp ứng ngõ ra của bộ điều khiển PID sau hiệu chỉnh

Trang 31

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐẶT CỰC, BỘ QUAN SÁT

( )( )

Trang 32

0 0 1

2 1 1 1

0

3

31

1

b a B

b a a

( )

( )( )

( )y( ) 1 0 (t)

Trang 33

Hình 4.1 Sơ đồ Simulink hàm hệ của hệ thống theo PTTT

4.2 KIỂM TRA TÍNH ĐIỀU KHIỂN VÀ QUAN SÁT CỦA HỆ THỐNG

4.2.1 Kiểm tra tính điều khiển

Ma trận điều khiển được:

Do det(M) = -36 và rank(M) = 2 nên hệ thống điều khiển được

4.2.2 Kiểm tra tính quan sát

Do det(N) = 1 và rank(N) = 2 nên hệ thống quan sát được

4.3 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN BÀNG PHƯƠNG PHÁP ĐẶT CỰC

4.3.1 Khái quát về hệ thống điều khiển bằng phương pháp đặt cực

Cho đối tượng điều khiển mô tả bởi phương trình trạng thái:

Hệ thống điều khiển đặt cực là hệ thống trong đó tín hiệu điều khiển được xácđịnh bởi:

( ) ( ) ( )

u t =r tKx t

(4.2)

Trang 34

4.3.2 Lựa chọn chất lượng đáp ứng mong muốn

Như mục 1.3 (khảo sát đáp ứng hệ thống kín) ta thấy đáp ứng của hệ thống đã ổnđịnh Tuy nhiên, sai số xác lập của hệ thống là rất lớn (50%) và độ vọt lố là 16% Chonên khi thiết kế bộ điều khiển đặt cực, chất lượng của hệ thống phải được cải thiện nhưsau:

− Hệ thống sẽ giảm sai số xác lập

− Hệ thống sẽ giảm độ vọt lố

− Giảm thời gian ổn định

Từ đó ta đặt chất lượng của hệ thống sau khi có bộ điều khiển đặt cực như sau:

Trang 35

(2,99) (1 )

2,99

0,6892,99

ζπζ

ζπ

k k s

 −   

⇔  + ÷=

− −+

Trang 36

1 2 1 2(s 3 )(k s 3 3 ) (3k k 6)(3k 1) 0

4.3.5 Kiểm tra chất lượng của hệ thống

Kiểm tra lại đáp ứng của hệ thống sau khi hiệu chỉnh bằng Matlab:

Trang 37

Lấy Laplace biểu thức (4.6), ta được:

1

( ) ( ) 17 ( )( ) 7 ( ) 19 ( )( ) ( )

Từ hệ phương trình trên, ta vẽ được mô hình hệ thống:

Hình 4.2 Mô hình Simulink hệ thống khi có bộ điều khiển đặt cực

Đáp ứng của hệ thống:

Trang 38

Hình 4.3 Đáp ứng hệ thống vói bộ điều khiển đặt cực

Nhận xét: Hệ thống chưa đáp ứng được yêu cầu khi chưa thể bám sát ngõ vàohàm nấc đơn vị

k = =

Trong đó:

- 1 là giá trị xác lập mong muốn (bằng với giá trị đầu vào hàm nấc đơn vị)

- 0.17 là giá trị xác lập của hệ thống khi chưa thêm khâu tỉ lệ D vào hệ thống

Mô hình hệ thống khi thiết kế hoàn chỉnh :

Trang 39

Hình 4.4 Mô hình Simulink hệ thống khi có bộ điều khiển đặt cực sau hiệu chỉnh

Ngõ ra của hệ thống sau khi hiệu chỉnh:

Hình 4.5 Đáp ứng hệ thống vói bộ điều khiển đặt cực sau hiệu chỉnh

Nhận xét:

- Độ vọt lố giảm xuống còn 0,505%

- Thời gian quá độ gảim xuống còn khoảng 0,48s

- Sai số xác lập nhỏ không đáng kể

4.4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN QUAN SÁT TRẠNG THÁI

4.4.1 Lựa chọn chất lượng đáp ứng mong muốn

Như mục 1.3 (khảo sát đáp ứng hệ thống kín) ta thấy đáp ứng của hệ thống đã ổnđịnh Tuy nhiên, sai số xác lập của hệ thống là rất lớn (50%) và độ vọt lố là 16% Cho

Trang 40

− Hệ thống sẽ giảm sai số xác lập.

− Hệ thống sẽ giảm độ vọt lố

− Giảm thời gian ổn định

Từ đó ta đặt chất lượng của hệ thống sau khi có bộ điều khiển quan sát trạng tháinhư sau:

 Thời gian quá độ nhỏ hơn 0,5s (tiêu chuẩn 5%)

Vì các thống số chọn giống như bộ điều khiển đặt cực nên ta có:

k K k

k s

Trang 41

1

2

01

00

e e

k s

k s

e e

e e

e

k K

4.4.4 Kiểm tra chất lượng của hệ thống

Với đầu vảo r(t) = 0 , ta có phương trình quan sát của hệ thống là:

− =   − = 

Trang 42

x y

Biểu diễn hệ thống trên simulink:

Hình 4.6 Mô hình Simulink hệ thống khi có bộ điều khiển quan sát trạng thái

Trang 43

Đáp ứng của hệ thống:

Hình 4.7 Đáp ứng hệ thống vói bộ điều khiển quan sát trạng thái

Nhận xét: Hệ thống chưa đáp ứng được yêu cầu khi chưa thể bám sát ngõ vàohàm nấc đơn vị

4.4.5 Điều chỉnh

Giải pháp đưa ra là thiết kế thêm khâu tỉ lệ E đặt trước ngõ ra để hệ thống đạtđược chất lượng mong muốn

Trang 44

k = =

Trong đó:

- 1 là giá trị xác lập mong muốn (bằng với giá trị đầu vào hàm nấc đơn vị)

- 0,01 là giá trị xác lập của hệ thống khi chưa thêm khâu tỉ lệ D vào hệ thống

Mô hình hệ thống khi thiết kế hoàn chỉnh:

Hình 4.8 Mô hình Simulink hệ thống khi có bộ điều khiển quan sát trạng thái sau

hiệu chỉnh

Đáp ứng của hệ thống sau khi hoàn tất các khâu hiệu chỉnh:

Trang 45

Hình 4.9 Đáp ứng hệ thống vói bộ điều khiển quan sát trạng thái sau hiệu chỉnh

Nhận xét:

- Độ vọt lố giảm xuống còn 0.505%

- Thời gian quá độ giảm xuống còn 0,5s

- Sai số xác lập bị triệt tiêu

4.5 SO SÁNH CHẤT LƯỢNG CỦA CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN KINH ĐIỂN

Bảng 4.1 Bảng so sánh chất lượng của các bộ điều khiển

Dựa vào bảng trên, nhóm em rút ra kết luận phương pháp điều khiển đặt cực là tốt nhất đối với hệ thống giảm xóc lò cho xe theo phương ngang

Trang 46

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỜ FUZZY

5.1 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PD MỜ

Hình 5.1 Bộ điều khiển PD mờ

5.1.1 Xây dựng bộ điều khiển mờ

Bước 1: Cấu trúc của bộ điều khiển mờ

- Tín hiệu vào BĐK mờ: Sai lệch E =

o NB là Negative Big: Âm nhiều

o NM là Negative Medium: Âm vừa

o NS là Negative Small: Âm ít

o ZE là Zero: Không

Trang 47

o PS là Positive Small: Dương ít

o PM là Positve Medium: Dương vừa

o PB là Positive Big: Dương ít

Xác định hàm liên thuộc cho biến ngôn ngữ E:

Hình 5.3 Mờ hóa đầu vào E

Xác định hàm liên thuộc cho biến ngôn ngữ DE:

Hình 5.4 Mờ hóa đầu vào DE

Trang 48

Xác định hàm liên thuộc cho biến ngôn ngữ U:

Trang 49

Hình 5.6 Xây dựng luật điều khiển cho bài toán

Trang 50

Bước 4: Chọn thiết bị hợp thành

Chọn thiết bị hợp thành là MAX-MIN

Hình 5.8 Chọn thiết bị hợp thành cho bài toán

Chọn nguyên lý giải mờ điểm trọng tâm

Hình 5.9 Chọn phương pháp giải mờ cho bài toán

5.1.2 Xây dựng mô phỏng trên Matlab-Simulink

Hình 5.10 Biểu diễn hệ thống PD mờ cho bài toán khi chưa hiệu chỉnh các hệ số K

Trang 51

Hình 5.11 Cấu trúc bên trong của hệ thống subsystem

Hình 5.12 Đáp ứng ngõ ra của hệ thống sử dụng bộ điều khiển PD mờ khi chưa

Trang 52

Sau quá trình thực nghiệm, nhóm em quyết định lựa chọn các giá trị là:

K1 = 2.7; K2 = 0.001; Ku = 27Thay các giá trị vừa chọn lựa vào hệ thống Matlab-Simulink:

Hình 5.13 Biểu diễn hệ thống PD mờ cho bài toán sau khi hiệu chỉnh các hệ số K

Hình 5.14 Đáp ứng ngõ ra của hệ thống sử dụng bộ điều khiển PD mờ hoàn chỉnh

• Nhận xét:

- Độ vọt lố của hệ thống là 0.14%

- Thời gian quá độ là 0.03s

- Giá trị xác lập là 0.9846 với đầu vào có giá trị đặt là 1

- Sai số xác lập là 1.54%

Từ tất cả các chỉ số trên ta nhận thấy hệ thống sử dụng bộ điều khiển PD chưađáp ứng tốt yêu cầu về sai số xác lập

Trang 53

5.2 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PI MỜ

Hình 5.15 Bộ điều khiển PI mờ dùng hệ qui tắc Mamdani

5.2.1 Xây dựng bộ điều khiển mờ

Bước 1: Cấu trúc của bộ điều khiển mờ

- Tín hiệu vào BĐK mờ: Sai lệch E =

o NB là Negative Big: Âm nhiều

o NM là Negative Medium: Âm vừa

o NS là Negative Small: Âm ít

Trang 54

o PM là Positve Medium: Dương vừa

o PB là Positive Big: Dương nhiều

Xác định hàm liên thuộc cho biến ngôn ngữ E:

Hình 5.17 Mờ hóa đầu vào E

Xác định hàm liên thuộc cho biến ngôn ngữ DE:

Hình 5.18 Mờ hóa đầu vào DE

Xác định hàm liên thuộc cho biến ngôn ngữ DU:

Trang 56

Hình 5.20 Xây dựng luật điều khiển cho bài toán

Hình 5.21 Đặc tính vào ra bộ điều khiển mờ

Trang 57

Bước 4: Chọn thiết bị hợp thành

Chọn thiết bị hợp thành là MAX-MIN

Hình 5.22 Chọn thiết bị hợp thành cho bài toán

Chọn nguyên lý giải mờ điểm trọng tâm

Hình 5.23 Chọn phương pháp giải mờ cho bài toán

5.2.2 Xây dựng mô phỏng trên Matlab-Simulink

Hình 5.24 Biểu diễn hệ thống PI mờ cho bài toán khi chưa hiệu chỉnh các hệ số K

Ngày đăng: 27/04/2022, 02:41

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

màu xanh, đồng đều (hình1: M1,M2). Trong đó,  protocorm  xanh,  đồng  đều  thuận  lợi  cho  quá trình phát sinh chồi (hình 1) - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
m àu xanh, đồng đều (hình1: M1,M2). Trong đó, protocorm xanh, đồng đều thuận lợi cho quá trình phát sinh chồi (hình 1) (Trang 3)
1.1.1. Giới thiệu mô hình hệ thống - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
1.1.1. Giới thiệu mô hình hệ thống (Trang 5)
Hình 1.3. Đáp ứng hệ thống hở dùng Matlab. - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
Hình 1.3. Đáp ứng hệ thống hở dùng Matlab (Trang 9)
Hình 1.6. Mô hình Simulink khảo sát đáp ứng hệ thống hở dùng hàm truyền. - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
Hình 1.6. Mô hình Simulink khảo sát đáp ứng hệ thống hở dùng hàm truyền (Trang 11)
Hình 3.15. Mô hình Simulink hệ thống kín khi có và không có bộ điều khiển PD. - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
Hình 3.15. Mô hình Simulink hệ thống kín khi có và không có bộ điều khiển PD (Trang 19)
Hình 3.16. Các thông số của bộ điều khiển PD. - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
Hình 3.16. Các thông số của bộ điều khiển PD (Trang 20)
Bài 3: Cho học sinh quan sát mô hình SGK và viết số thích hợp vào ô trống. Bài 4: - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
i 3: Cho học sinh quan sát mô hình SGK và viết số thích hợp vào ô trống. Bài 4: (Trang 24)
Hình 3.18. Mô hình Simulink hệ thống kín khi có bộ điều khiển PI. - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
Hình 3.18. Mô hình Simulink hệ thống kín khi có bộ điều khiển PI (Trang 24)
Hình 3.19. Các thông số của bộ điều khiển PI. - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
Hình 3.19. Các thông số của bộ điều khiển PI (Trang 25)
Hình 3.8. Mô hình simulink hệ kín khi có bộ điều khiển PID - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
Hình 3.8. Mô hình simulink hệ kín khi có bộ điều khiển PID (Trang 28)
Hình 3.10. Đáp ứng ngõ ra của bộ điều khiển PID sau hiệu chỉnh - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
Hình 3.10. Đáp ứng ngõ ra của bộ điều khiển PID sau hiệu chỉnh (Trang 30)
Từ hệ phương trình trên, ta vẽ được mô hình hệ thống: - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
h ệ phương trình trên, ta vẽ được mô hình hệ thống: (Trang 37)
Hình 4.3. Đáp ứng hệ thống vói bộ điều khiển đặt cực - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
Hình 4.3. Đáp ứng hệ thống vói bộ điều khiển đặt cực (Trang 38)
4.4.5. Điều chỉnh - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
4.4.5. Điều chỉnh (Trang 43)
Hình 4.7. Đáp ứng hệ thống vói bộ điều khiển quan sát trạng thái - LyThuyetDieuKhien2 đoanmônhọc
Hình 4.7. Đáp ứng hệ thống vói bộ điều khiển quan sát trạng thái (Trang 43)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w