BÀI tập CHƯƠNG 2 môn thực tập điều khiển tự động hóa HTĐ CN xây dựng hàm truyền thể hiện mối liên hệ giữa điện áp ngõ vào và điện áp ngõ ra cho mạch điện trong hình 2 1

Thực hiện và báo cáo kết quả xây dựng mô hình qua các nội dung sau: ‒ Xây dựng hàm truyền cho mạch.. 2.4.2 Bài tập 2 Xây dựng hàm truyền thể hiện mối liên hệ giữa điện áp ngõ vào và điệ

Trang 1

GVHD: Ngô Thị Hồng Hương

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Dương Quang Minh

MSSV: 19142343

STT: 08

Nhóm lớp: 24

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat

Trang 2

cho trong Bảng 2.1 Thực hiện và báo cáo kết quả xây dựng mô hình qua các nội

dung sau:

‒ Xây dựng hàm truyền cho mạch

‒ Xây dựng mô hình mô phỏng cho mạch điện và hàm truyền trên cùng một file Simulink

‒ Chứng minh sự tương thích giữa mạch điện và hàm truyền được xây dựng

Hình 2.1 Bảng 2.1 Thông số bài tập

STT R=R1 (kOhm) (kOhm) R2 (uF) C

1 19 188 281

Bài làm

Trang 3

Điện áp ngõ ra:

u out =R i ( t ) →i ( t ) = u out

R (1)

Điện áp trên các linh kiện:

u C = ∫ 0

t i ( t )

C dt ;u R =R i ( t ) =u out (2)

Điện áp ngõ vào theo các linh kiện:

u ¿ =uC+uR= ∫

0

t

i ( t )

C dt +R i ( t ) (3)

Thay (1), (2) vào (3):

Trang 4

u ¿ = 1

RC ∫

0

t

u out dt +u out

Biến đổi Laplace:

U¿ ( s ) = 1 RC U out (s)

s +U out (s)

Hàm truyền hệ thống:

G ( s ) = U out (s)

U ¿ (s) = 1 1

RCs +1

= RCs 1+RCs

Đặt T = RC

→G ( s ) = Ts 1+Ts

Trang 5

2.4.2 Bài tập 2

Xây dựng hàm truyền thể hiện mối liên hệ giữa điện áp ngõ vào và điện áp ngõ ra cho mạch điện trong Hình 2.2 với các thông số của linh kiện được cho trong Bảng 2.1 Thực hiện và báo cáo kết quả xây dựng mô hình qua các nội dung sau:

Hình 2.2

Bảng 2.1 Thông số bài tập

1 19 188 281

Bài làm

Trang 6

Điện áp chạy qua R2:

v o =R 2 .i ( t ) →i ( t ) = v o

R 2

Dòng điện chạy qua R1:

i g1 = v i −v o

R 1 = v i

R 1 − v 0

R 1

Dòng điện chạy qua C:

i c =C d(v ¿¿ dt i−v o ) =C d(v dt i ) −C d(v dt 0 ) ¿

Theo định lý K1:

i ( t ) =i R1 +i C

→ v o

R 2 = v i

R 1 − v o

R 1 +C d(v ¿¿ i)

dt −C

d ( v o )

dt ¿

→ v o

R 2 + v o

R 1 +C d (v o)

dt =

v 1

R 1 +C d(v ¿¿ i)

dt ¿

Biến đổi Laplace:

V o (s)

R 2 + V o (s)

R 1 +C s.V 0 ( s ) = V 1 ( s )

R 1 +C s V i ( s )

Trang 7

V o(s)

V i (s) =

1

R 1 +C s

1

R 2 + 1 R 1 +C s

= R 2

R 1 +R 2 .

R 1 +R 2

R 2 C R 1 R 2

R 1 +R 2 +1

C R 1 .R 2

R 1 +R 2 +1

→G ( s ) = V V o(s)

i (s) =KC .

α T s+1

T s +1

Với K C = R 2

R 1 +R 2 ; T= C R 1 R 2

R 1 +R 2 ; α= R 1 +R 2

R 2

Trang 8

2.4.3 Bài tập 3

Hình 2.3

1 19 188 281

Bài làm

Trang 9

Điện áp trên các linh kiện:

u R1=R 1 .i ( t )

u R2=R 2 .i ( t )

u C = ∫ 0

t

i ( t )

C dt

Điện áp ngõ vào:

v i=R 1 .i ( t ) +R 2 .i ( t ) + ∫

0

t

i ( t )

C dt

V i ( s ) =R 1 .I +R 2 .I + I

C s

Điện áp ra vào:

v o =R 2 .i ( t ) + ∫

0

t

i ( t )

C dt

V 0 ( s ) =R 2 .I + I C s

→G ( s ) = V o(s)

V i(s) =

R 2 .I + I

C s

R 1 .I +R 2 I + I

C s

= R 2 .C s+1

( R 1 + R 2 ) .C s+1 =

R 2

R 1 +R 2 ( R 1 +R 2 ) .C s+1

( R 1 +R 2 ) .C s+1 =

α T s+1

T s+1

Với T=C (R ¿¿ 1+R 2 ) ¿ ; α= R 2

R 1 +R 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat

Trang 11

2.4.4 Bài tập 4

Hình 2.4

1 19 188 281

Bài làm

Trang 12

Dòng điện chạy vào opamp đủ nhỏ để bỏ qua Do đó:

I c=0 ;

I a=I b ;

V a=V out ; Dòng điện chạy qua Ia và Ib là bằng nhau và bằng:

I a = V out

R 1 + R 2 = V a

R 1

Mối quan hệ giữa điện áp vào và điện áp ra là:

V ¿ =V a = R 1

R 1 +R 2 .V out →V out = R 1 +R 2

R 1 V ¿

→G ( s ) = R 1 +R 2

R 1 =1+ R 2

R 1

Trang 13

2.4.5 Bài tập 5

Hình 2.5

1 19 188 281

Bài làm

Trang 14

Với giả thuyết Opamp lý tưởng:

I a=I b ;

V +¿ =V −¿=0;¿ ¿

Dòng điện Ia dc xác định:

I a =V ¿ − V − ¿

R 1 = V ¿ −0

R 1 = V ¿

R 1 ¿

Phương trình dòng điện chạy vào tụ:

I b=C d U c

dt →U c= ∫ t I b

C dt

Trang 15

V R 2 C =V out − ¿ −V =I b R

2+ ¿ ∫

0

t I b

C dt ¿

¿

0−V out =−V ¿

R 1 .R 2 − ∫

0

t

V ¿

R 1 1

C dt

Đổi dấu chuyển vế:

0−V out =−V ¿

R 1 .R 2 − ∫

0

t

V ¿

R 1 1

C dt

V out =−V ¿

R 1 R 2 − ∫

0

t

V ¿

R 1 1 C dt

↔V out (s)= −R 2

R 1 .V ¿ (s)− V ¿ (s)

s 1 R 1 .C

↔V out ( s ) = ( −R 2

R 1 − 1

s 1 R 1 .C ) .V ¿ (s)

→G ( s ) = −R 2

R 1 − 1

s 1 R 1 .C =K p +K I 1

s

Trang 16

2.4.6 Bài tập 6

Hình 2.6

1 19 188 281

Bài làm

Trang 17

Với giả thuyết Opamp lý tưởng:

I a +I C =I b ; (1)

V +¿ =V −¿=0;¿ ¿

Dòng điện các thành phần:

I a= V −¿−V R ¿

R 1 ¿

I b= V out −V −¿

R 2 =

V out

R 2 ¿

I C =C dU c

dt =C d ¿¿

Tiêu đề	Xây Dựng Hàm Truyền Thể Hiện Mối Liên Hệ Giữa Điện Áp Ngõ Vào Và Điện Áp Ngõ Ra Cho Mạch Điện Trong Hình 2.1
Tác giả	Nguyễn Dương Quang Minh
Người hướng dẫn	GVHD: Ngô Thị Hồng Hương
Trường học	Trường Đại Học
Chuyên ngành	Thực tập điều khiển tự động hóa
Thể loại	bài tập

Định dạng
Số trang	18
Dung lượng	0,97 MB