Báo cáo hệ thống điều khiển số(kèm 1 số m.file và file mô phỏng)

I. Bài tập thực hành số 1: Tìm mô hình gián đoạn của ĐCMC. Động cơ có các tham số : + Điện trở phầ n ứng : =250mΩ. + Điện cảm phần ứng : =4mH. + Từ thông danh định : =0,04Vs. + Mômen quán tính : =0,012kgm2 . + Hằng số động cơ : =236,8, =38,2. 1.1. Xác định hàm truyền trên miền z bằng phương pháp thủ công. Hàm truyền: Với TA = LARA = 4 103 (250 103) = 0.016; Tt = 100 .106(s). 1.2. Sử dụng MATLAB để tìm hàm truyền đạt trên miền ảnh Z:

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN SỐ

I Bài tập thực hành số 1: Tìm mô hình gián đoạn của ĐCMC Động cơ có các tham số :

I.4 Xây dựng mô hình trạng thái của động cơ một chiều.

Hàm truyền đạt vòng hở của động cơ là:

h e

G G

>> [A,B,C,D]=tf2ss([6.112],[0.001206 0.0754 57.891]);

>> [Ak1,Bk1]=c2d(A,B,T4)

>> Giz = filt([0.004154 0.008307 0.004154],[1 -1.327 0.3313],0.1e-3)

II.1 Thiết kế theo phương pháp Dead-Beat

Thiết kế bộ điều khiển theo phương pháp Dead-Beat với  1 1

>> Gk1 = feedback(GR1*Giz,1)

>> step(Gk1)

Kết quả đáp ứng bước nhảy đơn vị:

 Thiết kế bộ điều khiển theo phương pháp Dead-Beat vớ i:

Mô phỏng kiểm chứng trên simulink bộ điều khiển dead-beat (với sample time: 0.1s).

Đồ thị phương pháp dead-beat với L = 25.86 + 34.361z-1

Đồ thị phương pháp dead-beat với L2 = 30.15 + 40.02z-1 - 9.99z-2

II.2 Thiết kế bộ điều khiển bằng phương pháp cân bằng mô hình.

 Giả sử sau 2 bước, giá trị của đối tượng điều khiển sẽ đuổi kịp giá trịđặt của đại lượng chủ đạo

Kết quả đáp ứng bước nhảy.

Giả sử sau 3 bước, giá trị của đối tượng điều khiển sẽ đuổi kịp giá trị đặt của đại lượng chủ đạo.

Kết quả đáp ứng bước nhảy đơn vị:

Mô phỏng bộ điều khiển theo phương pháp cân bằng mô hình trên Simulink:

Sau 2 bước đạt được giá trị đặt

Sau 3 bước đạt được giá trị đặt

III Bài tập thực hành số 3, Tổng hợp vòng điều chỉnh tốc độ quay

III.1 Hàm truyền đạt của đối tượng điều khiển vòng điều chỉnh tốc độ là:

Hàm truyền đạt của đối tượng có dạng:

1

(z) 0.005242 0.006956(z)

n n

.

( ) ( )

>> Gr=tf([-524.79 6.54],[1 -1],0.1)

Hàm truyền bộ điều khiển

Gr=

3.4 Mô phỏng khảo sát vòng ĐC tốc độ quay cho 2 trường hợp:

- Giá trị đặt thay đổi dạng bước nhảy:

Kết quả mô phỏng:

Nhận xét: Khi ta thay đổi giá trị đặt bộ điều khiển vẫn nhanh chóng đưa hệ thống

về trạng thái xác lập mới

- Phụ tải thay đổi dưới dạng bước nhảy:

Kết quả mô phỏng:

Nhận xét: Khi có tác động của nhiễu đầu ra, đáp ứng đầu ra của hệ thống xuất hiện

sai lệch nhưng bộ điều khiển vẫn nhanh chóng ổn định đưa đáp ứng hệ thống ởthời điểm xác lập về đúng giá trị đặt

IV Bài số 4: Tổng hợp bộ ĐC tốc độ quay trên KGTT

4.1 Tổng hợp bộ điều khiển tốc độ quay theo 2 phương pháp:

 Phản hồi trạng thái sao cho đáp ứng có dạng PT1 ( điểm cực nhận giá trị thựcdương trên miền z)

Chọn 2 điểm cựcz1=0.3,z2=0.5

Gdc là mô hình động cơ đã xây dựng ở bài 1

2

81.060,016 767.8

Phản hồi trạng thái (chọn 2 điểm cực như trên):

Đáp ứng hữu hạn (Deat - Beat)

Đồ thị đáp ứng theo 2 phương pháp:

Mô phỏng kết quả trên simulink phản hồi trạng thái (với chu kì trích mẫu 0.1s )

>>kvf1=inv(C*(eye(2)+Bk1*R1-Ak1)^-1*Bk1)