BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ TỰ ĐỘNG BÀI 3

5.1. Điều khiển tốc độ động cơ DC Trong phần thí nghiệm này ta sẽ khảo sát ảnh hưởng của các thông số KP, KI, KD trong bộ điều khiển PID, và thời gian lấy mẫu lên chất lượng của đáp ứng tốc độ động cơ. a. Khảo sát ảnh hưởng của tham số KP Các bước thí nghiệm: a) Mở file motor_speed_ctrl.mdl b) Cài đặt tốc độ đặt (Set point) = 800 vp, và KP = 0.02, KI = KD = 0, thời gian lấy mẫu Ts=0.05 Chú y: Khi thay đôi thơi gian lây mâu ta phai thay đôi T trong khối “Discrete PID controller” va thơi gian lây mâu của toan hệ thống (vao menu Simulation >Configuration) c) Biên dịch chương trình và chạy d) Mở scope để xem đáp ứng, xác định độ vọt lố, thời gian quá độ và sai số xác lập. Chú ý: Phai mở Scope trươc khi chay mô hinh hoăc chay xong mơi đươc mở Scope, nêu không máy tinh se bi treo. e) Ghi lại các kết quả vào Bảng 2 f) Lặp lại bước d) tới e) với các tham số KP còn lại như trong Bảng 2. 5.2. Điều khiển vi trí động cơ DC Trong phần thí nghiệm này ta sẽ khảo sát ảnh hưởng của các thông số KP, KI, KD trong bộ điều khiển PID, và thời gian lấy mẫu lên chất lượng của đáp ứng vị tri động cơ. a. Khảo sát ảnh hưởng của tham số KP Các bước thí nghiệm: a) Mở file motor_pos_ctrl.mdl b) Cài đặt vị tri đặt (Set point) = 10000, và KP = 0.005, KI = KD = 0, thời gian lấy mẫu T s = 0.005 . Chú y: Khi thay đôi thơi gian lây mâu ta phai thay đôi T trong khối “Discrete PID controller” va thơi gian lây mâu của toan hệ thống (vao menu Simulation > Configuration) c) Biên dịch chương trình và chạy d) Mở scope để xem đáp ứng, xác định độ vọt lố, thời gian quá độ và sai số xác lập. Chú ý: Phai mở Scope trươc khi chay mô hinh hoăc chay xong mơi đươc mở Scope, nêu không máy tinh se bi treo. e) Ghi lại các kết quả vào Bảng 5 f) Lặp lại bước d) tới e) với các tham số KP còn lại như trong Bảng 5. Kp 0.005 0.1 0.5 Hình 10 11 12 Thời gian lên(s) 0.8 0.4 0.45 Thời gian xác lập(s) 1.3 1.5 1.25 Độ vọt lố(%) 0 12 2.7 Sai số xác lập(vp) 70 0 0

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

-BÀI 3 KHẢO SÁT BỘ ĐIỀU KHIỂN PID SỐ

Sinh viên:

TP.HCM, tháng 04 năm 2018

5.1 Điều khiển tốc độ động cơ DC

Trong phần thí nghiệm này ta sẽ khảo sát ảnh hưởng của các thông số

KP, KI, KD trong bộ điều khiển PID, và thời gian lấy mẫu lên chất lượng của đáp ứng tốc độ động cơ

a Khảo sát ảnh hưởng của tham số KP

Các bước thí nghiệm:

a) Mở file motor_speed_ctrl.mdl

b) Cài đặt tốc độ đặt (Set point) = 800 v/p, và KP = 0.02, KI = KD = 0, thời gian lấy mẫu

Ts=0.05

Chú y: Khi thay đôi thơi gian lây mâu ta phai thay đôi T trong khối

“Discrete PID controller” va thơi gian lây mâu của toan hệ thống (vao menu Simulation ->Configuration)

c) Biên dịch chương trình và chạy

d) Mở scope để xem đáp ứng, xác định độ vọt lố, thời gian quá độ và sai

số xác lập Chú ý: Phai mở Scope trươc khi chay mô hinh hoăc chay xong mơi đươc mở Scope, nêu không máy tinh se bi treo.

e) Ghi lại các kết quả vào Bảng 2

f) Lặp lại bước d) tới e) với các tham số KP còn lại như trong Bảng 2

Bảng 1:Khảo sát ảnh hưởng của tham số Kp(Ki=0,Kd=0)

Thời gian lên(s) 0.5 0.4 Không xác lập Thời gian xác lập(s) 1 0.6

Sai số xác lập(v/p) 300 90

Hình 1

Hình 2

b.Khảo sát ảnh hưởng của tham số Ki

Bảng 2:Khảo sát ảnh hưởng của tham số Ki(Kp=0.02,Kd=0)

Thời gian xác lập(s) 5.8 0.6 1.2

Hình 4

Hình 5

c.Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lấy mẫu T

Bảng 3:Khảo sát ảnh hưởng của tham số T(Kp=0.02,Ki=0.1,Kd=0)

Thời gian xác lập(s) 1.3 1.5 1.25

Hình 7

Hình 8

5.2 Điều khiển vi trí động cơ DC

Trong phần thí nghiệm này ta sẽ khảo sát ảnh hưởng của các thông số

KP, KI, KD trong bộ điều khiển PID, và thời gian lấy mẫu lên chất lượng của đáp ứng vị tri động cơ

a Khảo sát ảnh hưởng của tham số KP

Các bước thí nghiệm:

a) Mở file motor_pos_ctrl.mdl

b) Cài đặt vị tri đặt (Set point) = 10000, và KP = 0.005, KI = KD = 0, thời gian lấy mẫu

T s = 0.005

Chú y: Khi thay đôi thơi gian lây mâu ta phai thay đôi T trong khối

“Discrete PID controller” va thơi gian lây mâu của toan hệ thống (vao menu Simulation -> Configuration)

c) Biên dịch chương trình và chạy

d) Mở scope để xem đáp ứng, xác định độ vọt lố, thời gian quá độ và sai

số xác lập Chú ý: Phai mở Scope trươc khi chay mô hinh hoăc chay xong mơi đươc mở Scope, nêu không máy tinh se bi treo.

e) Ghi lại các kết quả vào Bảng 5

f) Lặp lại bước d) tới e) với các tham số KP còn lại như trong Bảng 5

Bảng 5: Khảo sát ảnh hưởng của tham số Kp(Ki=0,Kd=0)

Hình 10

Thời gian xác lập(s) 1.3 1.5 1.25

Hình 12

b Khảo sát ảnh hưởng của tham số KI

Bảng 6: Khảo sát ảnh hưởng của tham số Ki(Kp=0.02,Kd=0)

Hinh 13

Thời gian xác lập(s) 1.52 2.6 4.1

Hình 15

c Khảo sát ảnh hưởng của tham số Kd

Bảng 7: Khỏa sát ảnh hưởng của tham số Kd(Kp=0.02,Ki=0.02)

Hình 16

Thời gian xác lập(s) 1.4 2.5 4.2

Hình 18

d Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lấy mẫu T

Bảng 7: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lấy mẫu

T(Kp=0.005,Ki=0.002,Kd=0.0002)

Hình 19

Hình 21

1 Dựa vào các kết quả thí nghiệm ở mục 5.1, nhận xét ảnh hưởng của các tham số KP, KI, KD, và thời gian lấy mẫu lên chất lượng hệ thống điều khiển tốc độ động cơ

-Nếu hệ thống không có Ki và Kd thì nó sẽ không có độ vọt lố , nhưng

có sai số xác lập.Khi thêm Ki vào thì hệ thống có sai số xác lập là 0, nếu

Ki tăng lớn thì vẫn có độ vọt lố Khi thêm thay đổi T càng lớn thì hệ thống sẽ có độ vọt lố càng lớn còn exl =0

2 Dựa vào các kết quả thí nghiệm ở mục 5.2, nhận xét ảnh hưởng của các tham số KP, KI,KD, và thời gian lấy mẫu lên chất lượng hệ thống điều khiển vị tri động cơ

-Nếu hệ thống chỉ có Kp thì khi Kp đủ lớn sẽ xuất hiện độ vọt lố, exl 1

số trường hợp khác 0.Khi có thêm Ki thì hệ thống sẽ có cả độ vọt lố và exl=0.Khi thêm cả Ki,Kd thì hệ thống dường như không thay đổi.Còn khi thay đổi T thì độ vọt lố sẽ thay đổi và exl=0