THỰC TẬP ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

Ứng dụng Matlab trong khảo sát chất lượng của hệ thống 3.1 Mục đích thí nghiệm Khảo sát đặc tính quá độ của hệ thống với đầu vào là hàm nấc để tìm độ vọt lố và sai số xác lập của hệ th

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ

MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

-⸙∆⸙ -

THỰC TẬP ĐIỀU KHIỂN

TỰ ĐỘNG

BÁO CÁO TUẦN 3

GVHD:NGUYỄN PHONG LƯU SVTH: NGUYỄN ĐẶNG TRIỀU MSSV: 19146284

Tp Hồ Chí Minh tháng 9 năm 2021

Mục lục

- Ứng dụng Matlab trong khảo sát chất lượng của hệ thống 2

3.1 Mục đích thí nghiệm 2

3.2 Hướng dẫn 2

3.3 Yêu cầu thực hiện: 3

3.4 Câu hỏi mở: 9

3.5 Tài liệu tham khảo: 9

Ứng dụng Matlab trong khảo sát chất

lượng của hệ thống

3.1 Mục đích thí nghiệm

Khảo sát đặc tính quá độ của hệ thống với đầu vào là hàm nấc để tìm độ vọt lố và sai

số xác lập của hệ thống

3.2 Hướng dẫn

• Lệnh vẽ đáp ứng quá độ khi đầu vào là hàm nấc đơn vị: lệnh step(Gk, T)

• Hàm truyền ở bài 2 là hàm truyền vòng hở nên trước tiên ta phải chuyển về hàm

truyền vòng kín bằng lệnh Gk=feedback(70*G,1) với K=70 và lệnh step(Gk,T)

Hình 3.1: Đáp ứng quá độ của hệ thống

Đáp ứng quá độ hiển thị như hình vẽ Để hiển thị các chú thích về độ vọt lố, thời

gian xác lập ta nhấp chuột phải Với menu hiện ra:

• Peak Responese: tìm POT

• Settling time: txl

• Rise time: thời gian lên

Có thể chọn Grid để dễ dàng cho việc tính toán các giá trị Sau khi vẽ xong hình thứ

nhất, sử dụng lệnh hold on để giữ hình, sau đó nếu tiếp tục vẽ hình thì hình lần sau sẽ

không xoá mất hình vẽ thứ nhất

3.3 Yêu cầu thực hiện:

Khảo sát hệ thống hồi tiếp âm đơn vị có hàm truyền vòng hở là G(s):

(𝑠 + 0.2)(𝑠2+ 8𝑠 + 20), 𝐾 ≥ 0

a Với giá trị Kgh đã tìm được ở trên hãy vẽ đáp ứng quá độ với đầu vào là hàm nấc đơn vị Kiểm chứng lại ngõ ra có dao động không?

>> G=tf([1],conv([1 0.2],[1 8 20]))

G =

1 - s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + 4

Continuous-time transfer function

>> rlocus(G) grid on

 Kgh=173

>> Gk=feedback(173*G,1)

Gk =

173 - s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + 177

Continuous-time transfer function

>> step(Gk, 5)

b Với giá trị K đã tìm được ở câu 3.3 d bài thí nghiệm số 2, hãy vẽ đáp ứng quá độ của hệ thống kín với đầu vào hàm nấc đơn vị trong khoảng thời gian từ 0÷5s Tìm

độ vọt lố và sai số xác lập của hệ thống Kiểm chứng lại hệ thống có σmax% = 25% không?

K = 43.6

>> Gk=feedback(43.6*G,1)

Gk =

43.6 - s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + 47.6

Continuous-time transfer function

>> step(Gk, 5)

Độ lọt vố : 1.12

hệ thống có σmax% = 21.8%

c Với giá trị K đã tìm được ở câu 3.3 e bài thí nghiệm số 2, hãy vẽ đáp ứng quá độ của hệ thống kín với đầu vào hàm nấc đơn vị trong khoảng thời gian từ 0÷5s Tìm

độ vọt lố và sai số xác lập của hệ thống Kiểm chứng lại hệ thống có txl = 4s không?

K = 52.5

>> Gk=feedback(52.5*G,1)

Gk = 52.5 -

s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + 56.5

Continuous-time transfer function

>> step(Gk, 5)

Độ lọt vố : 1.2

d Vẽ hai đáp ứng quá độ của câu b và c trên cùng một hình vẽ Chú thích trên hình

vẽ đáp ứng nào tương ứng với K đó

>> Gk=feedback(43.6*G,1)

Gk = 43.6 - s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + 47.6

Continuous-time transfer function

>> step(Gk, 5)

>> hold on

>> Gk=feedback(52.5*G,1)

Gk = 52.5 - s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + 56.5

Continuous-time transfer function

>> step(Gk, 5)

3.4 Câu hỏi mở:

1 Tại sao chúng ta phải khảo sát chất lượng của hệ thống?

Để xem các hệ thống đó có đáp ứng được các tiêu chi chuẩn chất lượng hay không như

độ chính xác, độ ổn định của hệ thống (chỉ tiêu cơ bản của hệ thống điều khiển tự động)…

2 Những hệ thống nào có sai số xác lập bằng 0 với tín hiệu ngõ vào là hàm nấc?

Hệ có ít nhất 1 khâu lí tưởng

3 Những hệ thống nào có sai số xác lập bằng 0 với tin hiệu ngõ vào là hàm ramp?

Hệ có ít nhất 2 khâu lí tưởng

4 Hãy miêu tả đáp ứng của hệ thống khi hệ thống có cặp cực quyết định nằm ở trực thực của quỹ đạo nghiệm số

Hệ sẽ ổn định

5 Hãy miêu tả đáp ứng của hệ thống khi hệ thống có cặp cực quyết định nằm ở trực ảo của quỹ đạo nhiệm số

Hệ không ổn định

3.5 Tài liệu tham khảo:

ĐHQG TPHCM