Mô hình hóa hệ thống

Đề số 20: Dùng máy tính khảo sát quá trình quá độ của hệ thống điều khiển tự động Cho hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ cấu trúc như sau: k1 = 30, k2 = 0.2 Tìm hàm truyền kín của hệ, viết phương trình sai phân của hệ thống. In ra 100 kết quả bằng số, vẽ đường cong quá độ y(t), dùng phần mềm MATLAB để kiểm tra kết quả đã tính.

từ nghiên cứu đến thiết kế chế tạo, vận hành Ngày nay nhờ sự trợ giúp của máy tính có tốc độ cao, bộ nhớ dung lượng lớn mà phương pháp mô hình hóa được phát triển mạnh mẽ và mang lại hiệu quả lớn

Mô hình hóa và mô phỏng là một công cụ mạnh của cán bộ nghiên cứu, cán bộ

kỹ thuật để giải quyết các bài toán kỹ sư, quy hoạch, tối ưu hóa…Phương pháp mô hình hóa và mô phỏng được dung phổ biến trong các trường đại học, các viên nghiên cứu cũng như các cơ sở sản xuất và đã mang lại những hiệu quả to lớn Ngày nay khó có thể tìm được hoạt động nào của con người mà không sử dụng phương pháp mô hình hóa ở những mức độ khác nhau Với tầm quan trọng trên, môn Mô Hình Hóa Hệ Thống đã được đưa vào chương trình giảng dạy dành cho

sinh viên kỹ thuật trường Đại Học Hàng Hải Việt Nam trong đó có lớp ĐTĐ53 –

LN01với sự hướng dẫn của thầy PHẠM TÂN THÀNH Để có thể nắm bắt hiệu quả kiến thức của môn học này các sinh viên đã được giao và làm bài tập lớn Do đây

là lần đầu tiên thực hiện dạng bài tập này nên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định, em rất mong nhận được sự đóng góp của thầy, cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn.!

Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Minh Ngọc

Đề số 20: Dùng máy tính khảo sát quá trình quá độ của hệ thống điều khiển tự động

Cho hệ thống điều khiển tự động có sơ đồ cấu trúc như sau:

= 30 ;= 0,2

Viết phương trình sai phân cuả hệ thống

cho T = 0.001

u(T) = 1

W(z) = =

W(z) = = =

Thay S =vào ta được

W(z) = =

W(z) =

W(z) =

W(z) =

W(z) =

Đặt A = = 4.008006

B = = -7.999

C = = 3.99206

W(z) = =

( =

+ + =

+ + = (

AZ{Y(K+2)} + BZ{Y(K+1)} + CZ{Y(K)}

= (Z{U(K+2)} + 2Z{U(K + 1)} +U(K) )

Z{Ay(K + 2) +By(K + 1) + Cy(K)} = Z{(U(K+2) + U(K+1) + U(K)} Ay(K + 2) +By(K + 1) + Cy(k) = (U(K+2) + U(K+1) + U(K)

VìU(t)=1 => U(K+2)=U(K+1)=U(K)=1

=>Ay(K + 2) +By(K + 1) + Cy(K)

=>Ay(K + 2) = - By(K + 1) - Cy(K) PTSP

2 Vẽ đường cong quá trình quá độ của hệ điều khiển tự động đã cho bằng Matlab/Simulink

2.1 Xây dựng mô hình mô phỏng trên Simulink

2.2 Kết quả mô phỏng

NhậnXét :

Từ kết quả mô phỏng trên Matlab/Simulink ta thấy được

Giá trị cực đại của tín hiệu ra ≈2.8

Thời điểm đặt giá trị cực đại ≈ 0.465

Giá trị ổn định của tín hiệu y(k) ≈ 2

Điều đó chứng tỏ tính đứng đắn của phương pháp đã dùng

= 0

Hằng số thời gian của tử số > hằng số thời gian của mẫu số

Hệ có tính ổn định

4 Thiết kế giao diện trên Visua basic

5 Tài liệu tham khảo

Bài giảng môn Mô Hình Hóa Hệ Thống Bài giảng môn Chuyên Đề 1

Bài giảng môn Chuyên Đề 2

Bài giảng môn Tổng Hợp Hệ Điện Cơ

y(10)=5.00491760090582E-03 y(20)=2.11159942604347E-02 y(30)=4.74699440412184E-02 y(40)=8.32184840560854E-02 y(50)=0.127556886108017 y(60)=0.179722483789766

y(70)=0.238993197366543 y(80)=0.304686078476224

y(90)=0.376155876479437 y(100)=0.452793628101079

y(110)=0.534025271824875 y(120)=0.619310288333149

y(130)=0.7081403681246 y(140)=0.800038107293031

y(150)=0.894555732309546 y(160)=0.99127385451903

y(170)=1.08980025493856 y(180)=1.18976869983033

y(190)=1.29083778741439 y(200)=1.39268982598662

y(210)=1.49502974361444 y(220)=1.59758402949678

y(230)=1.70009970699518 y(240)=1.80234333826914

y(250)=1.9041000603813 y(260)=2.00517265267582

y(270)=2.10538063517598 y(280)=2.2045593976956

y(290)=2.30255935931089 y(300)=2.39924515779699

y(310)=2.49449486859457 y(320)=2.58819925283722

y(330)=2.68026103393941 y(340)=2.77059420221732

y(350)=2.859123346991 y(360)=2.94578301559508 y(370)=3.0305170987074 y(380)=3.11327824138967 y(390)=3.19402727922131

y(400)=3.27273269889777 y(410)=3.34937012265602

y(420)=3.42392181588453 y(430)=3.49637621727045

y(440)=3.56672749083489 y(450)=3.63497509920643

y(460)=3.70112339748414 y(470)=3.76518124704349

y(480)=3.82716164864271 y(490)=3.88708139419155

y(500)=3.94496073655079 y(510)=4.00082307673758

y(520)=4.05469466791991 y(530)=4.10660433559165

y(540)=4.15658321332992 y(550)=4.20466449354559

y(560)=4.25088319264927 y(570)=4.29527593006606

y(580)=4.3378807205438 y(590)=4.37873677921161

y(600)=4.41788433885828 y(610)=4.45536447891204

y(620)=4.49121896561667 y(630)=4.52549010291162

y(640)=4.55822059353711 y(650)=4.5894534098981

y(660)=4.61923167423506 y(670)=4.64759854766209

y(680)=4.67459712764655 y(690)=4.70027035351756

y(700)=4.72466091960406 y(710)=4.74781119561599

y(720)=4.76976315389565 y(730)=4.79055830317836

y(740)=4.81023762851526 y(750)=4.82884153702234

y(760)=4.84640980913355 y(770)=4.86298155504661

y(780)=4.87859517606328 y(790)=4.89328833053657

y(800)=4.90709790414926 y(810)=4.9200599842595

y(820)=4.93220983805952 y(830)=4.94358189430528

y(840)=4.95420972838398 y(850)=4.96412605049774 y(860)=4.97336269675084 y(870)=4.98195062293784 y(880)=4.98991990083948 y(890)=4.99729971684194 y(900)=5.00411837270383 y(910)=5.01040328830437 y(920)=5.01618100621391 y(930)=5.02147719793617 y(940)=5.02631667167924 y(950)=5.03072338151999 y(960)=5.03472043783346 y(970)=5.03833011886611 y(980)=5.04157388333808 y(990)=5.04447238396657 y(1000)=5.04704548180808