BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ TỰ ĐỘNG

PHẦN A: ỨNG DỤNG MATLAB PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNGIII.1 Tìm hàm truyền tương đương của hệ thống: Ta go vao Command window cu a MATLAb như sau: G1 = tf([1 1],conv([1 3],[1 5])) %nhap G1 Transfer function: s + 1 -------------- s^2 + 8 s + 15
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ TỰ ĐỘNG Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 1 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ SỞ TỰ ĐỘNG Nhó m : A05 To : 2 1) Mai Ngọc Cường 40900301 2) Nguyen Vă n Bo n Đạt 40900538 3) Lê Ngọc Đức 40900632 BÀI THÍ NGHIỆM 1 PHẦN A: ỨNG DỤNG MATLAB PHÂN TÍCH CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG III.1 Tìm hàm truyền tương đương của hệ thống:Ta gõ và o Command window củ a MATLAb như sau:>> G1 = tf([1 1],conv([1 3],[1 5])) %nhậ p G1Transfer function: s+1--------------s^2 + 8 s + 15>> G2=tf([1 0],[1 2 8])Transfer function: s-------------s^2 + 2 s + 8>> G3=tf(1,[1 0]) Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 2Transfer function:1-s>> H1=tf([1 2],1)Transfer function:s+2>> G=(G1+G3)*feedback(G2,H1) %hà m truye n vò ng hởTransfer function: 2 s^3 + 9 s^2 + 15 s-----------------------------------------2 s^5 + 20 s^4 + 70 s^3 + 124 s^2 + 120 s>> Gk=feedback(G,1) %hà m truye n vò ng kı́n ho i tie p â mTransfer function: 2 s^3 + 9 s^2 + 15 s-----------------------------------------2 s^5 + 20 s^4 + 72 s^3 + 133 s^2 + 135 sIII.2 Khảo sát hệ thống dùng biểu đồ Bode:*Với K = 10>> G=tf(10,conv([1 0.2],[1 8 20])) %khai bá o hệ hởTransfer function: Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 3 10--------------------------s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + 4>> bode(G,{0.1,100}) %vẽ bieu đo Bode trong khoả ng ta n so 0.1 đe n 100-Từ biểu đồ Bode ta thấy hệ có:Tần số cắt biên = 0.455 rad/s Tần số cắt pha = 4.65 rad/sĐộ dự trữ biên GM = 24.8 dB Độ dự trữ pha PM = 103o-Hệ thống kín ổn định vì GM>0 và PM>0>> Gk=feedback(G,1) % khai bá o hệ kı́nTransfer function: 10---------------------------s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + 14 Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 4>> step(Gk) % view step response*Với K = 400>> G=tf(400,conv([1 0.2],[1 8 20])); % open-loop>> bode(G,{0.1,100}) %Bode diagram Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 5Ta thấy hệ có GM và PM > Gk=feedback(G,1); %close-loop>> step(Gk,10) %view step response within 10 secsDo không ổn định nên đáp ứng nấc của hệ kín là dao động với biên độ tăng dần đến vô cùng.III.3 Khảo sát hệ thống dùng biểu đồ Nyquist:*Với K=10>> G=tf(10,conv([1 0.2],[1 8 20]));>> nyquist(G)Ta thấy tần số cắt biên, tần số cắt pha, độ dự trữ biên và độ dự trữ pha của hệ có giá trị bằng với khi ta quansát trên biểu đồ bode. Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 6*Với K=400>> G=tf(400,conv([1 0.2],[1 8 20]));>> nyquist(G) Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 7III.4 Khảo sát hệ thống dùng QĐNS:>> G=tf(1,conv([1 3],[1 8 20])) %khai bá o đo i tươ ng ̣Transfer function: 1------------------------s^3 + 11 s^2 + 44 s + 60>> rlocus(G) %vẽ QĐNSCho cực hệ kín nằm trên trục ảo –ranh giới giữa ổn định và bất ổn , ta thấy tại đó Kgh = 424.-Tı̀m K đe hệ có ta n so dao độ ng tư = 4 n nhiê n ̣Ta thấy có 3 giá trị của K để hệ có tần số dao động tự nhiên n= 4, đó là K = 3.98, 4.03 và 51.6 Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i 1 8-Tı̀m K đe hệ có hệ so ta t da n ξ=0.7 và POT=25%Khi K = 20 hệ có ξ=0.7 và khi K = 76.7 hệ có POT=25%-Tı̀m K đe hệ có thơi gian xá c lậ p t = 4s ̀ xl(2%)Ta có txl(2%)=4/ξ ⇔ ξ =1 n nTa tha y tạ i0.191 thı̀ ξ= n=5.13, tı́ch củ a chú ng ≈ 1, giá trị K là 178 Bá o cá o TN SCTĐ_Nhó m A05_To 2_Bà i ...