TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ NGÀNH: CÔNG NGHỆ KTĐK&TĐH CHUYÊN NGÀNH: TDH&DKTBDCN HỌC PHẦN: Ứng dụng MATLAB/Simulink trong điều khiển Giảng viên
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KTĐK&TĐH CHUYÊN NGÀNH: TDH&DKTBDCN HỌC PHẦN: Ứng dụng MATLAB/Simulink trong điều khiển
Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Khoát
Nhóm sinh viên/ sinh viên thực hiện:
Nhóm 1:
1 Võ Nam An – MSV: 20810410072
2 Hồ Tuấn Anh – MSV: 20810410076
3 Nguyễn Huy Việt Anh – MSV: 20810410060
4 Nguyễn Tùng Anh – MSV: 20810410069 STT: N = 3
5 Chu Tam Thức – MSV: 20810430312
Lớp: D15TDH&DKTBDCN1
HÀ NỘI, 9/2022
Trang 2MỤC LỤC
{Để 2 dòng trống tại đây}
{Font: Time New Roman; thường; cỡ chữ: 13; dãn dòng: 1,2; căn lề: justified}
Trang Chương 1: Ứng dụng MATLAB trong giải tích Bài 1: a) 3
b) 4
c) 8
Bài 2: a) 10
b) 12
c) 12
Chương 2 : Khảo sát hệ thống điều khiển dùng MATLAB Bài 3 : a) 14
b) 21
Bài 4 : 28 KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 3ĐỀ BÀI BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
Chương 1: Ứng dụng MATLAB trong giải tích
Bài 1: Giải phương trình, hệ phương trình bằng nhiều cách
Bài 2: (Nhóm 1->4) Cho hàm số:
có đồ thị (C) trên hệ tọa độ thực
Oxy Hãy viết một chương trình m-file (đặt tên là TT_TEN_Exam_Cau_1.m) sử dụngphần mềm MATLAB để:
(VD: TT_24_Khoi_exam_cau_1.m)
a) Vẽ đồ thị (C) trên miền Dx = [-10 - N/10; 10 + N/10]
b) Tìm giao điểm của đồ thị (C) vừa vẽ với các trục tọa độ bằng phương pháp đại số giải
phương trình và bằng phương pháp đồ thị
c) Vẽ đồ thị hàm số y = g(x) = -5x + N/2 (d) trên cùng hệ trục tọa độ trên và tìm các giao
điểm của hai đồ thị (d) và (C) (nếu có)
Trang 4Chương 2: Khảo sát hệ thống điều khiển dùng MATLAB
2.1 Nhiệm vụ riêng cho mỗi nhóm
Bài 3: Nhóm 2, 4, 6, 8: Khảo sát các đặc tính động học của hệ thống cho bởi
hàm truyền đạt dạng zpk như sau:
Yêu cầu:
- Viết m-file nhập hàm truyền trên;
- Xác định các điểm cực, điểm không Xác định tính ổn định của hệ thống
- Vẽ đồ thị Bode, Nyquist
- Vẽ các đặc tính quá độ (đáp ứng bước nhảy), đặc tính xung Dirac (hàm trọng lượng).Xác định độ quá điều chỉnh, thời gian xác lập, sai số xác lập, thời gian tăng
- Xác định tính điều khiển được, quan sát được của hệ thống
- Vẽ mô hình Simulink tương ứng với các hàm truyền hệ hở như trên và phản hồi âm đơn vị Vẽ các đặc tính đầu ra y(t) với các đầu vào là các hàm 1(t), ramp, sin, pulse
2.2 Nhiệm vụ chung cho tất cả các nhóm
Bài 4: Hãy viết một m-file để thực hiện sơ đồ điều khiển hệ LTI như sau Vẽ các
đáp ứng hàm quá độ, hàm trọng lượng, đồ thị Bode, Nyquist và xác định tính ổn địnhcủa hệ thống
Trang 5Chương 1: Ứng dụng MATLAB trong giải tích
Bài 1: Giải phương trình, hệ phương trình bằng nhiều cách ( N = 3 ) a)
Trang 6(11*root(z^4 - (6*z^3)/11 + (125*z^2)/121 - (60*z)/11 - 716/121, z, 2)^2)/24 - root(z^4 - (6*z^3)/11 + (125*z^2)/121 - (60*z)/11 - 716/121, z, 2)/8 + 1/12
(11*root(z^4 - (6*z^3)/11 + (125*z^2)/121 - (60*z)/11 - 716/121, z, 3)^2)/24 - root(z^4 - (6*z^3)/11 + (125*z^2)/121 - (60*z)/11 - 716/121, z, 3)/8 + 1/12
Trang 7(11*root(z^4 - (6*z^3)/11 + (125*z^2)/121 - (60*z)/11 - 716/121, z, 4)^2)/24 - root(z^4 - (6*z^3)/11 + (125*z^2)/121 - (60*z)/11 - 716/121, z, 4)/8 + 1/12
Trang 100root(z^3 - z^2/5 + (56*z)/25 + 716/25, z, 1)/8 - (5*root(z^3 - z^2/5 + (56*z)/25 + 716/25, z, 1)^2)/24 + 1/12
root(z^3 - z^2/5 + (56*z)/25 + 716/25, z, 2)/8 - (5*root(z^3 - z^2/5 + (56*z)/25 + 716/25, z, 2)^2)/24 + 1/12
root(z^3 - z^2/5 + (56*z)/25 + 716/25, z, 3)/8 - (5*root(z^3 - z^2/5 + (56*z)/25 + 716/25, z, 3)^2)/24 + 1/12
Trang 13● Command Window :
x =
1.2000 2.2111 3.2222 4.2333 5.2444 6.2556 7.2667 8.2778 9.2889 10.3000
y =
1.0e+03 *
0.0044 0.0384 0.1098 0.2291 0.4069 0.6537 0.9800 1.3964 -1.9134 -2.5416
->>
b)
● Editor :
Trang 15● Command Window :
>> TT_3_VietAnh_exam_cau_2_c
x =
-10.0000 -7.7778 -5.5556 -3.3333 -1.1111 1.1111 3.3333 5.5556 7.7778 10.0000
y =
1.0e+03 *
0.9470 0.3356 0.0469 0.0311 0.0104 0.0029 0.1204 0.4750 1.1785 2.3430
-Chương 2: Khảo sát hệ thống điều khiển dùng MATLAB
Trang 20ans =
Trang 23Editor
num = [0 6.375 12]den = [3 3.3 3 ]
ws = tf(num,den)
[z p k ] = tf2zp(num,den)G1s=zpk(z,p,k)
zero(G1s)
pole(G1s)
figure;bode(G1s)
figure;nyquist(G1s);gridfigure;step(G1s)
grid on
figure;impulse(G1s)grid on
[A,B,C,D]=zp2ss(z,p,k)T=ss(A,B,C,D)
Co=ctrb(T)
rank(Co)
Ob=obsv(T)
rank(Ob)
Trang 26-1.1000 -1.0000 1.0000 0
B =
u1
Trang 30Bài 4: ( N = 3 )
● Editor :
num = [ 3 1 1 ]den = [1 3 1]Ws1 = tf(num,den)
num = [1]
den = [0 1]
Ws2 = tf(num,den)num = [0 1 3]den = [1 4 3]Ws3 = tf(num,den)
K = 1
Trang 31Ws2k = series(Ws1,Ws2)Ws12k = parallel(Ws1,Ws2k)
Ws = parallel(Ws12k,Ws3)[z p k] = tf2zp(num,den)G1s=zpk(z,p,k)
%3 Ve do thi Bode,Niquistfigure;bode(G1s)
Trang 34s^6 + 10 s^5 + 38 s^4 + 68 s^3 + 58 s^2 + 22 s + 3Continuous-time transfer function.
Trang 38Ws =
6 s^6 + 45 s^5 + 121 s^4 + 153 s^3 + 115 s^2 + 51 s + 9 -
s^6 + 10 s^5 + 38 s^4 + 68 s^3 + 58 s^2 + 22 s + 3Continuous-time transfer function