Báo cáo thí nghiệm lý thuyết điều khiển tự động xây dựng mô hình simulink cho đối tượng động cơ DC kích từ vĩnh viễn

- Tín hiệu vào là điện áp u đặt vào phần ứng, [Volt;V] - Tín hiệu ra là vận tốc góc / góc quay  của động cơ, [rad/s; s] *Phương trình mạch điện phần ứng : *Biến đổi Laplace hai vế phươ

Trang 1

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

Xây dựng mô hình Simulink cho đối tượng động cơ DC kích từ vĩnh viễn

CBGD: Trần Thụy Uyên Phương

Sinh viên: Trương Đăng Khoa Lớp 119110B

MSSV: 11911009

Tp HCM, Ngày 2 tháng 11 năm 2013

Trang 2

- Tín hiệu vào là điện áp u đặt vào phần ứng, [Volt;V]

- Tín hiệu ra là vận tốc góc / góc quay  của động cơ, [rad/s; s]

*Phương trình mạch điện phần ứng :

*Biến đổi Laplace hai vế phương trình, ta được:

*Phương trình mômen điện từ của động cơ :

M = Km.iBiến đổi Laplace hai vế ta được: M(s) = Km.I(s)

*Phương trình cân bằng mômen trên trục động cơ :

Trang 3

a Ngõ ra là vận tốc 

Hàm truyền đạt của động cơ DC với tín hiệu ra vận tốc :

Phương trình vi phân bậc hai mô tả hệ:

Trang 4

Từ phương trình vi phân ta có sơ đồ khối mô tả hệ :

*Biểu diển trong Simulink sử dụng phương pháp hàm truyền :

Trang 5

plot(yout1.time,yout1.signals.values,'LineWidth',2); axis([0 10 0 800]);

grid on;

title('PHUONG PHAP HAM TRUYEN');

Ta vẽ được đồ thị sau:

*Biểu diển trong Simulink sử dụng phương pháp sơ đồ khối:

Tạo file model DCSDK.mdl với nội dung:

Tạo file m mdcsdk.m với nội dung:

R=1.91;

Km=60.2*10^(-3);

Ke=0.0602;

L=2.5;

Trang 7

Tín hiệu từ giá trị khoảng 24 như hình phóng to bên dưới

Trang 8

Khi thay đổi ❑´o và ❑0 lần lượt bằng 24 và 0, ta được đồ thị gần như khôngđổi khác với trường hợp đầu tiên

*Biểu diển trong Simulink sử dụng phương trình trạng thái:

Trang 9

Tạo file mdcpttt.m với nội dung :

grid on;

title('PHUONG TRINH TRANG THAI');

Ta nhận được đồ thị đáp ứng

Trang 10

Tạo file dcvt.m với nội dung:

grid on;

subplot(3,1,2);

plot(yout2.time,yout2.signals.values,'LineWidth',2) axis([0 10 0 800]);

grid on;

title('PHUONG PHAP SO DO KHOI');

subplot(3,1,3);

plot(yout3.time,yout3.signals.values,'LineWidth',2) axis([0 10 0 800]);

grid on;

Trang 11

Ta nhận được 3 đồ thị hoàn toàn giống nhau:

Trang 12

Thay đổi tín hiệu vào bằng dạng sóng sin, tần số 1Hz, biên độ 24V, với file

m sửa lại như bên dưới ta nhận được đồ thị

Trang 13

Nhận xét: khi tín hiệu đầu vào thay đổi thì tín hiệu đầu ra thay đổi, đúng với

cả 3 dạng khảo sát là: hàm truyền, sơ đồ khối và phương trình trạng thái.Khi tín hiệu vào là hằng, tín hiệu ra tiến dần đến một giá trị ổn định Khi tínhiệu vào là hàm sin, tín hiệu ra tiến dần về dạng dao động sin

Trang 14

b Ngõ ra là góc quay 

Hàm truyền đạt khi ngõ ra là góc quay :

Phương trình vi phân bậc ba mô tả hệ:

Trang 15

Từ phương trình vi phân ta có sơ đồ khối mô tả hệ :

*Biểu diển trong Simulink sử dụng phương pháp hàm truyền :

grid on;

title('HAM TRUYEN');

Ta được đồ thị:

Trang 16

*Biểu diển trong Simulink sử dụng phương pháp sơ đồ khối:

Tạo file model DCSDKG.mdl với nội dung:

Trang 17

Tạo file m mdcsdkg.m với nội dung

grid on;

title('SO DO KHOI');

Ta nhận được đồ thị

Trang 18

*Biểu diển trong Simulink sử dụng phương trình trạng thái:

Tạo file model DCPTTTD.mdl với nội dung:

Tạo file m mdcptttg.m với nội dung:

grid on;

Ta được đồ thị:

Trang 19

Tạo file dcgq.m với nội dung:

grid on;

subplot(3,1,2);

grid on;

title('PHUONG PHAP SO DO KHOI');

subplot(3,1,3);

grid on;

Trang 20

Ta nhận thấy 3 đồ thị hoàn toàn giống nhau:

Thay đổi tín hiệu vào bằng dạng sóng sin, tần số 1Hz, biên độ 24V, với file

m sửa lại như bên dưới ta nhận được đồ thị

Trang 21

Nhận xét: tương tự như trường hợp ngõ ra là vận tốc, ở trường hợp ngõ ra làgóc quay thì khi tín hiệu đầu vào thay đổi thì tín hiệu đầu ra thay đổi, đúngvới cả 3 dạng khảo sát là: hàm truyền, sơ đồ khối và phương trình trạng thái

Định dạng
Số trang	21
Dung lượng	635,94 KB