Thí nghiệm cơ sở tự động

BÀI THÍ NGHIỆM 2

ỨNG DỤNG MATLAB THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG

I. Thiết kế bộ hiệu chỉnh sớm pha .

a. Nhập công cụ sisotool nhập hàm truyền vào hệ thống . Dựa vào QĐNS của hệ thống khảo sát hệ thống có ổn định hay không ? Giải thích ?

Nhập các hàm truyền :

Khởi động sisotool từ Command Window

QĐNS của hệ thống :

N/x: Hệ thống không ổn định vì có cặp cực phức nằm nửa bên phải mặt phẳng phức .

Đáp ứng quá độ của hệ thống với đầu vào hàm nấc :

b. Thiết kế bộ hiệu chỉnh sớm pha để hệ thống có độ vọt lố POT nhỏ hơn 20% và thời gian xác lập nhỏ hơn 8s . Trình bày rõ quá trình thiết kế này .

- Thêm khâu hiệu chỉnh sớm pha vào hệ thống [ Add Pole/Zero ] [ Lead ]

- Cài đặt độ vọt lố và thời gian xác lập :

QĐNS sau khi cài đặt và thiết kế :

c. Vẽ đáp ứng quá độ của hệ thống sau khi hiệu chỉnh .

Nhận xét : Ta thấy hệ thống sau thiết kế thỏa mãn yêu cầu thiết kế với POT = 13% ‹ 20% , ts = 6.99 s ‹ 8s .

II. Thiết kế bộ hiệu chỉnh trễ pha .

Cho thí nghiệm như hình vẽ :

a. Thiết kế bộ hiệu chỉnh trễ pha để hệ thống có sai số xác lập với đầu vào là hàm dốc là 0.1 . Trình bày quá trình thiết kế .

-Nhập hàm truyền và khởi động sisotool.

- QĐNS trước thiết kế :

- Thêm bộ hiệu chỉnh trễ pha vào hệ thống : [ Add Pole/Zero ] , [ Lag ]

- Chỉnh các cực và zero của bộ hiệu chỉnh :

- QĐNS sau khi thiết kế :

b. Vẽ đáp ứng quá độ của hệ thống sau hiệu chỉnh .

-Chuyển sang SIMULINK để vẽ đáp ứng với đầu vào là hàm dốc.

Nhận xét : Hệ thống sau hiệu chỉnh đã thỏa mãn yêu cầu thiết kế với sai số xác lập là 0.1 .

III. Thiết kế bộ hiệu chỉnh sớm trễ pha .

Cho thí nghiệm như hình vẽ :

a. Thiết kế bộ hiệu chỉnh sớm trễ pha để hệ thống có ℇ=0.5 ;ω=5, hệ số vận tốc Kv = 80 . Trình bày quá trình thiết kế .

Thiết kế bộ hiệu chỉnh sớm pha : Nhập lại hàm truyền:

- Thêm khâu hiệu chỉnh sớm pha :

- QĐNS sau khi thiết kế khâu sớm pha :

Thiết kế bộ hiệu chỉnh trễ pha : - Thêm khâu hiệu chỉnh trễ pha :

- QĐNS sau khi thiết kế khâu trễ pha :

b. Vẽ đáp ứng hệ thống sau hiệu chỉnh với đầu vào là hàm dốc .

Nhận xét : Hệ thống sau thiết kế có sai số xác lập là 0.01 ¿ 1/ Kv =0.0125 . Hệ thống thỏa mãn yêu cầu thiết kế .