Ứng dụng Matlab trong điều khiển tự động - Chương 6

Tài liệu tham khảo giáo trình Ứng dụng Matlab trong điều khiển tự động gồm 9 chương - Chương 6 Nhóm lệnh về đáp ứng tần số
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng Matlab trong điều khiển tự động - Chương 6ÖÙùng duïng MATLAB trong ñieàu khieån töï ñoäng NHOÙM LEÄNH VEÀ ÑAÙP ÖÙNG TAÀN SOÁ (Frequency Response)1. Leänh BODEa) Coâng duïng : Tìm vaø veõ ñaùp öùng taàn soá giaûn ñoà Bode.b) Cuù phaùp : [mag,phase,w] = bode(a,b,c,d) [mag,phase,w] = bode(a,b,c,d,iu) [mag,phase,w] = bode(a,b,c,d,iu,w) [mag,phase,w] = bode(num,den) [mag,phase,w] = bode(num,den,w)c) Giaûi thích : Leänh bode tìm ñaùp öùng taàn soá bieân ñoä vaø pha cuûa heä lieân tuïc LTI. Giaûn ñoàBode duøng ñeå phaân tích ñaëc ñieåm cuûa heä thoáng bao goàm: bieân döï tröõ, pha döï tröõ, ñoälôïi DC, baêng thoâng, khaû naêng mieãn nhieãu vaø tính oån ñònh. Neáu boû qua caùc ñoái soá ôû veá traùi cuûa doøng leänh thì leänh bode seõ veõ ra giaûn ñoàBode treân maøn hình. bode(a,b,c,d) veõ ra chuoãi giaûn ñoà Bode, moãi giaûn ñoà töông öùng vôùi moät ngoõ vaøocuûa heä khoâng gian traïng thaùi lieân tuïc: . x Ax Bu y = Cx + Du vôùi truïc taàn soá ñöôïc xaùc ñònh töï ñoäng. Neáu ñaùp öùng thay ñoåi nhanh thì caàn phaûixaùc ñònh nhieàu ñieåm hôn. bode(a,b ,c,d,iu) veõ ra giaûn ñoà Bode töø ngoõ vaøo duy nhaát iu tôùi taát caû caùc ngoõ racuûa heä thoáng vôùi truïc taàn soá ñöôïc xaùc ñònh töï ñoäng. Ñaïi löôïng voâ höôùng iu laø chæ soángoõ vaøo cuûa heä thoáng vaø chæ ra ngoõ vaøo naøo ñöôïc söû duïng ch o ñaùp öùng giaûn ñoà Bode. bode(num,den) veõ ra giaûn ñoà Bode cuûa haøm truyeàn ña thöùc heä lieân tuïc G(s) = num(s)/den(s) trong ñoù num vaø den chöùa caùc heä soá ña thöùc theo chieàu giaûm daàn soá muõ cuûa s. bode(a,b,c,d,iu,w) hay bode(num,den,w ) veõ ra giaûn ñoà Bode vôùi vector taàn soá wdo ngöôøi söû duïng xaùc ñònh. Vector w chæ ra caùc ñieåm taàn soá (tính baèng rad/s) maø taïi ñoùñaùp öùng taàn soá giaûn ñoà Bode ñöôïc tính. Neáu vaãn giöõ laïi caùc ñoái soá ôû veá traùi cuûa doøng leänh thì: [mag,phase,w] = bode(a,b,c,d) [mag,phase,w] = bode(a,b,c,d,iu) [mag,phase,w] = bode(a,b,c,d,iu,w) [mag,phase,w] = bode(num,den) [mag,phase,w] = bode(num,den,w)ÖÙùng duïng MATLAB trong ñieàu khieån töï ñoäng Seõ khoâng veõ ra giaûn ñoà Bode maø taïo ra caùc ma traän ñaùp öùng taàn soá mag, phasevaø w cuûa heä thoáng. Ma traän mag vaø phase coù soá coät baèng soá ngoõ ra vaø moãi haøng öùngvôùi moät thaønh phaàn trong vector w. G(s) = C(sI –A)-1B + D mag( ) = G(j ) phase( ) = G(j ) Goùc pha ñöôïc tính baèng ñoä. Giaù trò bieân ñoä coù t heå chuyeån thaønh decibel theobieåu thöùc: magdB = 20*log10(mag) Chuùng ta coù theå duøng leänh fbode thay cho leänh bode ñoái vôùi caùc heä thoáng coùtheå cheùo nhau. Noù söû duïng caùc thuaät giaûi nhanh hôn döïa treân söï cheùo hoùa cuûa ma traänheä thoáng A.d) Ví duï: Veõ ñaùp öùng bieân ñoä vaø pha cuûa heä baäc 2 vôùi taàn soá töï nhieân n= 1 vaø heä soá taétdaàn = 0.2 [a,b,c,d] = ord2(1,0.2); bode(a,b,c,d) grid on vaø ta ñöôïc giaûn ñoà Bode ñaùp öùng taàn soá cuûa heä thoáng nhö sau: Bode Diagrams 0 -10 Phase (deg); Magnitude (dB) -20 -30 -40 0 -50 -100 -150 -1 0 1 10 10 10 Frequency (rad/sec)2. Leänh FBODEÖÙùng duïng MATLAB trong ñieàu khieån töï ñoänga) Coâng duïng : Veõ ñaùp öùng taàn soá giaûn ñoà Bode cho heä tuyeán tính lieân tuïc.b) Cuù phaùp : [mag,phase,w] = fbode(a,b,c,d) [mag,phase,w] = fbode(a,b,c,d,iu) [mag,phase,w] = fbode(a,b,c,d,iu,w) [mag,ph ase,w] = fbode(num,den) [mag,phase,w] = fbode(num,den,w)c) Giaûi thích : Leänh fbode tìm nhanh ñaùp öùng taàn soá bieân ñoä vaø pha cuûa heä lieân tuïc LTI. Neáu boû qua caùc ñoái soá ôû veá traùi cuûa doøng leänh thì leänh fbode seõ veõ ra giaûn ñoàBode treân maøn hình. fbode(a,b,c,d) veõ ra chuoãi giaûn ñoà Bode, moãi giaûn ñoà töông öùng vôùi ...