Báo Cáo Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động sử dụng MatLab & Simulink

Báo Cáo Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động sử dụng MatLab & Simulink

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ

NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

Nhãm Sinh Viªn Thùc HiÖn

HOÀNG LÊ HÙNG

TRẦN QUANG HUY

TRIỆU QUANG HUY

Líp ĐiÖn Tö 1 - K47

Báo Cáo Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động

>> step(num,den) % ham qua do h(t)

>> impulse(num,den) % ham qua do xung w(t)

>> nyquist(num,den) %ham dac tinh tần số

>> bode(num,den) %dac tinh tần số logarit

Hàm quá độ h(t)

Hàm quá độ xung k(t)

Đồ thị hàm Nyquist :

Đồ thị Bode (Đặc tính Tần_Loga)

-Với K=15 chương trình như sau

>> num=[15];

>> den=[1 0];

>> step(num,den) % ham qua do h(t)

>> impulse(num,den) % ham qua do xung w(t)

>> nyquist(num,den) %ham dac tinh tan

>> bode(num,den) %dac tinh tan_Loga

Kết quả thu được

Hàm quá dộ xung h(t)

Hàm quá dộ xung k(t)

Hàm đặc tính Nyquist :

Đồ thị Bode

Hàm đặc tính tần số nyquist:

>> num=[20];

>> den=[50 1];

>> step(num,den) % ham qua do h(t)

>> impulse(num,den) % ham qua do xung w(t)

>> nyquist(num,den) %ham dac tinh tan

>> bode(num,den) %dac tinh tan_Loga

Kết quả thu được Hàm quá độ

Hàm quá độ xung

Hàm đặc tính Nyquist

Hàm đặc tính Bode

4 Khâu Bậc 2

Hàm truyền W(s)= 2 2 2 s 1

K

T s  dT  Khảo sát với các tham số sau K=20 ; T=10;

Hàm quá độ xung k(t):

Đồ thị bode:

Hàm đặc tính tần số nyquist :

1 Với d=0,25 ta có các đặc tính sau :

Hàm quá độ h(t) :

Hàm quá độ xung k(t)

Đồ thị bode

Hàm đặc tính tần số nyquist :

d=0,5

d=0.75

Hàm đặc tính tần

Nhận xét :

-Ta nhận thấy d càng tiến dần đến 1 thì độ quá điều chỉnh của hệ thống càng giảm do sự dao động của hệ thống trước khi tiến tới trạng thái xác lập càng ít dần Tại d=0 ta thấy hệ thống tiến thẳng tới trạng thái xác lập mà không dao động

5 Hệ Thống Kín

Hàm viết trong MatLab

>> w1=tf(8,[1 2]);

>> w2=tf(1,[0.5 1])*tf(1,[1 1]);

Viết hàm trong MatLab

C = [0 0 50]

D = [ 0]

-Hàm quá độ

-Hàm quá độ xung

-Hàm Nyquist

-Đồ Thị Bode

II ) KHẢO SÁT TÍNH ỔN ĐỊNH VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

Hàm quá độ xung

2 Chỉnh Định Tham Số Bộ Điều Khiển PID

Sơ đồ hàm truyền đạt bộ PID

Hàm truyền đạt của bộ PID là PID

11

1

d PID

Hàm quá độ

Hàm quá độ xung

III ) TỔNG HỢP MỘT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

1 Hệ Thống Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ

chọn K3=0.0012 (hệ thống ổn định ) hàm quá độ của hệ thống có dạng sau

-Hệ thống ổn định K=2

IV ) KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG DÙNG SIMULINK

Sơ đồ khối mô phỏng trên Simulink

Thư viện các link kiện cần dùng mô phỏng

- Scope : Commonly Used Blocks

- Matrix Gain :Commonly Used Blocks

- PID controller :Simulink Extras\ Additional Linear

- Transfer Fcn : Continuous

- Sum :Commonly Used Blocks

- Step : Sources

- Mux :Commonly Used Blocks

Kết quả khảo sát trên Scope của Simulink

Với K=0

Dựa vào đồ thị ta xác định được

Thời gian quá độ của hệ thống là 3s

Độ quá điều chỉnh là (1.32-1)/1*100%=32%

Với K#0 có bù đầu vào

dựa vào đồ thị ta xác định được

Thời gian quá độ ~0