BÁO CÁO THÍ NGHIỆM Môn: Hệ thống điều khiển số (bài 2) Bài 2: Tổng hợp vòng điều chỉnh dòng phần ứng (điều khiển mômen quay) Sử dụng kết quả bài 1, mô hình dòng điện phần ứng yêu cầu là: Giz8=(〖5,951.〖10〗(5) z〗2+0,000119z+5,951.〖10〗(5))(z21,904z+0,9042) Nhập lại các tham số của mô hình đối tượng và xây dựng lại hàm truyền với các hệ số mũ của z là nhỏ hơn hoặc bằng 0. >>b0=5.951e5; b1=0.000119; b2=5.951e5; >>a0=1; a1=1.904; a2=0.9042; >>Az=filt(a0 a1 a2,1,T2); >>Bz=filt(b0 b1 b2,1,T2); >>Gz=BzAz Kết quả: Gz=(5,951.〖10〗(5)+0,000119z(1)+5,951.〖10〗(5).z(2))(11,904z(1)+0,9042.z(2) )
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
BỘ MÔN: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
Môn: Hệ thống điều khiển số (bài 2)
Sinh viên thực hiện:Nguyễn Hoàng Thạch
MSSV:20112216
Nhóm: 4
Yêu cầu: Giz8, Gw2, Gw3
HÀ NỘI, 3-2015
Bài 2: Tổng hợp vòng điều chỉnh dòng phần ứng
Trang 2(điều khiển mômen quay)
Sử dụng kết quả bài 1, mô hình dòng điện phần ứng yêu cầu là:
Giz 8=5,951.10
−5
z2+0,000119 z +5,951.10−5
z2−1,904 z+0,9042
Nhập lại các tham số của mô hình đối tượng và xây dựng lại hàm truyền với các hệ số mũ của z là nhỏ hơn hoặc bằng 0
>>b0=5.951e-5; b1=0.000119; b2=5.951e-5;
>>a0=1; a1=-1.904; a2=0.9042;
>>Az=filt([a0 a1 a2],1,T2);
>>Bz=filt([b0 b1 b2],1,T2);
>>Gz=Bz/Az
Kết quả:
Gz=5,951 10
−5
+0,000119 z−1+5,951 10−5 z−2
1−1,904 z−1+0,9042 z−2
Thiết kế bộ điều chỉnh dòng theo phương pháp cân bằng mô hình sao cho tốc độ đáp ứng của giá trị thực là 2 chu kỳ trích mẫu T2=0,01ms=0,00001s (Gw2)
Gw 2=x21 z−1+x22 z−2với x21+x22=1
Chọn tham số và tính toán bộ điều khiển
>>x2_1=0.7; x2_2=0.3;
>>Gw2=filt([0 x2_1 x2_2],1,T2)
>>Gri1=Gw2/(Gz*(1-Gw2))
Kết quả:
Gri 1= 0,7 z−1−1,033 z−2+0, 06174 z−3+0,2713 z−4
5,951.10−5+7,734.10−5 z−1−4,164 10−5 z−2−7,736.10−5 z−3−1,785 10−5 z−4
>>Gk1=feedback(Gri1*Gz,1);
Trang 3ans =
0.0000 + 0.0000i
0.0000 + 0.0000i
-0.9998 + 0.0183i
-0.9998 - 0.0183i
0.9979 + 0.0000i
0.9061 + 0.0000i
Các điểm cực nằm trong vòng tròn đơn vị
Sơ đồ simulink mô phỏng đáp ứng với hàm bước nhảy đơn vị (step):
Kết quả mô phỏng:
Hình 2- 1: Đồ thị đáp ứng bước nhảy đơn vị của Giz8 với bộ điều khiển Gri1
Nhận xét: bộ điều khiển đã điều khiển được đối tượng ổn định sau 2 chu kỳ trích mẫu như thiết kế
Trang 4Thiết kế bộ điều chỉnh dòng theo phương pháp cân bằng mô hình sao cho tốc độ đáp ứng của giá trị thực là 3 chu kỳ trích mẫu T2=0,01ms=0,00001s (Gw3)
Gw 3=x31 z−1+x32 z−2+x33 z−3với x31+x32+x33=1
Chọn tham số và tính toán bộ điều khiển
>>x3_1=0.6; x3_2=0.3; x3_3=0.1;
>>Gw3=filt([0 x2_1 x2_2 x3_3],1,T2)
>>Gri2=Gw3/(Gz*(1-Gw3))
Kết quả:
Gri 2= 0,6 z
−1
−0,8424 z−2+0,07132 z−3+0,08086 z−4+0,09042 z−5
5,951 10−5+8,329 10−5 z−1−2,974 10−5 z−2−7,736.10−5 z−3−2,975 10−5 z−4−5,951 10−6 z− 5
>>Gk2=feedback(Gri2*Gz,1);
>>pole(Gk2)
ans =
-0.9998 + 0.0183i
-0.9998 - 0.0183i
0.9979 + 0.0000i
0.9061 + 0.0000i
-0.0000 + 0.0000i
-0.0000 - 0.0000i
0.0000 + 0.0000i
Các điểm cực nằm trong vòng tròn đơn vị
Sơ đồ simulink mô phỏng đáp ứng với hàm bước nhảy đơn vị (step):
Trang 5Kết quả mô phỏng:
Hình 2- 2: Đồ thị đáp ứng bước nhảy đơn vị của Giz8 với bộ điều khiển Gri2
Nhận xét: bộ điều khiển đã điều khiển được đối tượng ổn định sau 3 chu kỳ trích mẫu như thiết kế