Báo cáo thí nghiệm Điều Khiển Số

Tài liệu tham khảo về Báo cáo thí nghiêm Lý thuyết điều khiển số...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo thí nghiệm Điều Khiển Số TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN SỐ Nhóm sinh viên thực hiện: 1.Lê Văn Tín SHSV:20072923 2.Nguyễn Kim Tần SHSV:20072534 3.Nguyễn Thanh Tùng SHSV:20073331 Lớp: TBĐ1-K52 Gz4 T=0.01ms Phương pháp trích mẫu: ZOH Hà Nội , 28/4/2011 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN SỐBài thực hành số 1 : Tìm mô hình gián đoạn của ĐCMCĐộng cơ có các tham số : - Điện trở phần ứng : RA=250mΩ. - Điện cảm phần ứng : LA=4mH. - Từ thông danh định : R=0,04Vs. - Mômen quán tính : J=0,012kgm2. - Hằng số động cơ : ke=236,8, km=38,2.Mô hình động cơ 1 chiều :1. Tìm hàm truyền đạt của mô hình -Hàm truyền đạt vòng hở : Gh(s)= - Thay số ta có : Gh(s)= Hàm truyền đạt của mô hình động cơ : Gk(s)= =2.Sử dụng lệnh trong MATLAB để tìm hàm truyền đạt trên miền ảnh ztheo các phương pháp FOH, ZOH, TUSTIN. Chương trình Matlab:>> num=[81.06];>> den=[0.016, 1, 767.8];>> Gk=tf(num,den) % Hàm truyền đạt của hệ kín mô hình động cơ. Transfer function: 81.06 --------------------------- 0.016 s^2 + s + 767.8 Với chu kì trích mẫu 0,1ms:>> Gz1=c2d(Gk,0.0001,foh) % Phương pháp FOHTransfer function: 8.43e-006 z^2 + 3.367e-005 z + 8.404e-006 ----------------------------------------------------- z^2 - 1.993 z + 0.9938 Sampling time: 0.0001>> Gz3=c2d(Gk,0.0001,zoh) % Phương pháp ZOHTransfer function:2.528e-005 z + 2.522e-005--------------------------------- z^2 - 1.993 z + 0.9938Sampling time: 0.0001>> Gz5=c2d(Gk,0.0001,tustin) % Phương pháp TUSTINTransfer function:1.262e-005 z^2 + 2.525e-005 z + 1.262e-005------------------------------------------------------ z^2 - 1.993 z + 0.9938Sampling time: 0.0001 Với chu kì trích mẫu 0,01ms:>> Gz2=c2d(Gk,0.00001,foh) % Phương pháp FOHTransfer function:8.442e-008 z^2 + 3.376e-007 z + 8.44e-008----------------------------------------------------- z ^2 - 1.999 z + 0.9994Sampling time: 1e-005>> Gz4=c2d(Gk,0.00001,zoh) % Phương pháp ZOHTransfer function:2.533e-007 z + 2.532e-007------------------------- z^2 - 1.999 z + 0.9994Sampling time: 1e-005>> Gz6=c2d(Gk,0.00001,tustin) % Phương pháp TUSTINTransfer function:1.266e-007 z^2 + 2.532e-007 z + 1.266e-007------------------------------------------------------- z^2 - 1.999 z + 0.9994Sampling time: 1e-005Ta thu được hàm truyền đạt trên miền ảnh z theo các phương pháp trên nhưsau: +) FOH : Gz1 ( T=0,1ms) Gz2 ( T=0,01ms) ( T=0,1ms) +)ZOH : Gz3 ( T=0,01ms) Gz4+)TUSTIN : Gz5 ( T=0,1ms) Gz6 (T=0,01ms)3.Mô phỏng các mô hình gián đoạn thu được : Sơ đồ simulink: T=0,1ms Với T=0,01ms Với Nhận xét: + Với T=0,1ms -Dựa vào đồ thị trên ta thấy phép biến đổi Z theo các phương pháp FOH, ZOH,TUSTIN cho kết quả mô phỏng giống nhau.-Tuy nhiên: Xét khoảng thời gian [0.0266÷0.027]s: Ta thấy trong 1 chu kì trích mẫu phương pháp FOH và TUSTIN cho kết quảxấp xỉ nhau, khác với phương pháp ZOH.+ Với T=0,01ms- Dựa vào đồ thị ta thấy sự khác biệt rõ ràng hơn giữa 3 phương pháp.So với trường hợp T=0.1ms thì hệ dao động nhiều hơn do các điểm cực đã bịđẩy ra xa hơn, gần với biên của đường tròn đơn vị.Bài thực hành số 2 : Tổng hợp vòng điều chỉnh dòng phầnứng (điều khiển mômen quay).-Hàm truyền đạt của mô hình đối tượng ĐK dòng : Gi(s)=-Thay số ta có : Gi(s)= .-Sử dụng lệnh c2d ta tìm được hàm truyền đạt trên miền ảnh z của đối tượngtheo phương pháp ZOH (với chu kỳ trích mẫu 0,00001s):% Chương trình Matlab:>> G=tf(4,[1.6e-6 0.0161 1])Transfer function: 4---------------------------1.6e-006 s^2 + 0.0161 s + 1>> Gz=c2d(G,0.01e-3,zoh)Transfer function:0.0001209 z + 0.0001169-----------------------z^2 - 1.904 z + 0.9043Sampling time: 1e-005>> Gz4=filt([0 0.0001209 0.0001169],[1 -1.904 0.9043],0.01e-3)Transfer function:0.0001209 z^-1 + 0.0001169 z^-2------------------------------- 1 - 1.904 z^-1 + 0.9043 z^-2Sampling time: 1e-005 Ta thu được hàm truyền của đối tượng dòng như sau: Gi(z)1.Thiết kế bộ điều khiển theo phương pháp Dead-Beat với L(z-1)=l0+l1.z-1.-Từ Gi(z) ở trên, ta có B(z-1)=b0+b1.z-1+b2.z-2. A(z-1)=a0+a1.z-1+a2.z-2.với b0=0 , b1=0.0001209, b2=0,0001169. a0=1, a1= -1.904 , a2=0.9043.-Theo phương pháp Dead-Beat ta tìm được : l0==1448.1 ; l1== 2757.1 Do đó : L(z-1)=1448.1+2757.1z-1 -Từ đó ta xác định được bộ điều khiển GR(z-1) = % Chương trình Matlab tìm bộ điều khiển: ...