Danh mục

NHẬN DẠNG, XÂY DỰNG THUẬT TOÁN THÍCH NGHI TỰ CHỈNH GIÁN TIẾP CHO HỆ KHÍ ĐỘNG HỌC QUẠT GIÓ CÁNH PHẲNG

Số trang: 6      Loại file: pdf      Dung lượng: 468.10 KB      Lượt xem: 10      Lượt tải: 0    
Jamona

Hỗ trợ phí lưu trữ khi tải xuống: 1,000 VND Tải xuống file đầy đủ (6 trang) 0
Xem trước 2 trang đầu tiên của tài liệu này:

Thông tin tài liệu:

NHẬN DẠNG, XÂY DỰNG THUẬT TOÁN THÍCH NGHI TỰ CHỈNH GIÁN TIẾP CHO HỆ KHÍ ĐỘNG HỌC QUẠT GIÓ CÁNH PHẲNG ThS. AN HOÀI THU ANH Bộ môn Kỹ thuật điện Khoa Điện - Điện tử Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Xác định hàm truyền bằng phương pháp thực nghiệm, xây dựng thuật toán điều khiển thích nghi gián tiếp ISTR được thiết kế cài đặt ứng dụng cho đối tượng khí động học quạt gió cánh phẳng (QGCP), qua đó ứng dụng phương pháp nhận dạng, và thiết kế các bộ điều khiển thích nghi để điều...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NHẬN DẠNG, XÂY DỰNG THUẬT TOÁN THÍCH NGHI TỰ CHỈNH GIÁN TIẾP CHO HỆ KHÍ ĐỘNG HỌC QUẠT GIÓ CÁNH PHẲNG NHẬN DẠNG, XÂY DỰNG THUẬT TOÁN THÍCH NGHI TỰ CHỈNH GIÁN TIẾP CHO HỆ KHÍ ĐỘNG HỌC QUẠT GIÓ CÁNH PHẲNG ThS. AN HOÀI THU ANH Bộ môn Kỹ thuật điện Khoa Điện - Điện tử Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Xác định hàm truyền bằng phương pháp thực nghiệm, xây dựng thuật toán điều khiển thích nghi gián tiếp ISTR được thiết kế cài đặt ứng dụng cho đối tượng khí động học quạt gió cánh phẳng (QGCP), qua đó ứng dụng phương pháp nhận dạng, và thiết kế các bộ điều khiển thích nghi để điều khiển đối tượng được coi là “hộp đen”. Summary: This paper introduces the accurately relative identification of transfer functions and the design of Indirect Self - Turning Regulators for fan and plate control apparatus, thereby using this identifing method for “black boxes” and designing adaptive regulators to control them. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Đối tượng điều khiển QGCP là một mô hình thí nghiệm giàu tính động học, phạm vi ứng dụng rộng rãi cho các hệ điều khiển đơn giản như điều khiển PID Ziegler-Nickols, Takahashi, áp đặt cực (PPC), dự đoán Smith đến hệ điều khiển phức tạp như điều khiển thích nghi, điều khiển tối ĐT ưu, điều khiển thích nghi bền vững v.v… thông qua việc cài đặt thuật toán điều khiển bằng chương trình phần mềm trên máy tính để điều khiển thiết bị, ta có thể đánh giá, so sánh chất lượng của các hệ điều khiển khác nhau cùng như kiểm nghiệm lại từng thuật toán khác nhau. II. NỘI DUNG 1. Cơ sở xây dựng và nhận dạng mô hình động lực học QGCP 1.1. Mô hình động lực học QGCP - sơ đồ khối của mô hình: Áp suất Điện áp đặt Vận tốc P vào động cơ, V Góc Ψ Ω Động học Cánh phẳng Quạt gió dòng khí Gọi Ψ: Góc giữa cánh nhôm và trục thẳng đứng Mg: Trọng lượng của cánh (kể cả đối trọng) C: Trọng tâm của hệ Ω: Vận tốc luồng gió Các khoảng cách lM, lP,L1,L2 xác định như hình vẽ J: Quán tính quay của bản lề M : Khối lượng của cánh phẳng A: diện tích hữu ích trên của cánh b: Hệ số suy giảm P: Áp suất tác động lên cánh phẳng Mô hình được chia làm ba phần: ĐT Khối quạt gió biểu diễn dưới dạng: dΩ( t ) + Ω( t ) = K 1 V ( t ) + C 1 T1 dt T1: Hằng số thời gian K1: Hệ số khuyếch đại ở trạng thái xác lập. C1: Hằng số điều kiện đầu Khối động học dòng khí: Diễn tả quan hệ giữa vận tốc dòng khí Ω và áp suất khí đập lên cánh phẳng. Khi Ω thay đổi, có hai yếu tố cần tính đến : Sự trễ chuyển động của cánh phẳng, dòng khí chuyển động xoáy bên dưới và xung quanh cánh phẳng. Ta coi khâu này gồm trế dịch chuyển, một dạng phi tuyến căn bậc hai và động lực học phụ thuộc hướng. Khối biểu thị quan hệ giữa Ψ và P. Xem cánh phẳng là con lắc vật lý. Mô hình động lực học cánh phẳng : d 2ψ dψ = −Mgl M sin ψ − b + PAl p cos Ψ J 2 dt dt 1.2. Mô hình tuyến tính hoá: Hệ thống QGCP là một hệ phi tuyến có mô hình phức tạp. Để thuận lợi khi thiết kế điều khiển, ta tiến hành tuyến tính hoá xung quanh đoạn đặc tính làm việc với những thay đổi góc quay nhỏ. Gọi vss, Ωss, Pss, Ψ ss lần lượt là điện áp vào, vận tốc không khí, góc của cánh. Với Vss+v và lượng thay đổi nhỏ vận tốc ω thì Ω Ωss + ω. nhiễu nhỏ v của điện áp, V Ta có hàm truyền của toàn bộ thiết bị: K1 ⎡ ⎤ e −sτ 2 Al p cos Ψss ϕ(s) G (s ) = = ⎥ω ⎢2 p(s) (1 + sT1 ) ⎢ Js + bs + (Mg cos Ψss + Pss Al p sin Ψss ) ⎥ ⎣ ⎦ τ2: Thời gian trễ (phụ thuộc vào vận tốc dòng khí và L1). Tuy nhiên hàm truyền G(s) của đối tượng điều khiển QGCP là hàm bậc 3, trong đó bỏ qua sự xoáy của dòng khí gây ra dao động của cánh nên có sự sai lệch giữa hàm truyền G(s) với mô hình thật. Ngoài ra các tham số thay đổi theo chế độ làm việc và luôn chịu tác động của nhiễu, và để xác định được các tham số M, g, A, L, J… của đối tượng rất khó khăn. Vì vậy để khắc phục những khó khăn này ta sẽ tiến hành nhận dạng mô hình toán học của đối tượng QGCP bằng thực nghiệm. 1.3. Nhận dạng thông số cho đối tượng QGCP ĐT Dùng tín hiệu chuẩn (hàm bậc thang, tín hiệu giả ngẫu nhiên, tín hiệu điều hoà) ở đầu vảo của đối tượng và ghi lại phản ứng của đối tượng ở đầu ra. Tr ...

Tài liệu được xem nhiều: