Đang tải... (xem toàn văn)
Phần lý thuyết Trình bày cấu trúc chung hệ thống điều khiển số ? Các tính chất của phép biến đổi Z ? Phương pháp thiết kế PID theo phương pháp gán điểm cực Phần thiết kế Các nhóm có thứ tự LẺ (phương án điều khiển phản hồi đầu ra) Xác định hàm truyền đạt G(s)=(Y(s))⁄(U(s)) và phương trình trạng thái liên tục (A,B,C,D) mô tả đối tượng điều khiển. Rời rạc hóa mô hình đối tượng dưới hai dạng: hàm truyền đạt rời rạc G(z), phương trình trạng thái rời rạc (A_d,B_d,C_d,D_d ) với thời gian lấy mẫu cho trong bảng VI2. Lượng tử hóa mô hình dưới dạng hàm truyền đạt và phương trình trạng thái. Chú ý tín hiệu dòng điện được đưa vào kênh AD có độ phân giải 12bit. Khảo sát tính ổn định của đối tượng thông qua hàm truyền đạt rời rạc Khảo sát chất lượng động, chất lượng tĩnh của đối tượng khi chưa có điều khiển (hệ thống vòng hở) Thiết kế bộ điều khiển PID(z) theo phương pháp áp đặt điểm cực để hệ thống có chất lượng động: t_s5=10T (T là chu kỳ lấy mẫu) và lượng quá điều chỉnh POT=5%. Khảo sát chất lượng tĩnh của hệ thống kín Mô phỏng hệ thống điều khiển trên phần mềm MatlabSimulink
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN – BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HĨA BÁO CÁO BÀI TẬP DÀI MÔN ĐIỀU KHIỂN SỐ Họ tên : : Vũ Hồng Văn Mã số SV : 2021606347 STT danh sách : 65 Năm học : 2023-2024 HÀ NỘI 2023 Phần lý thuyết Trình bày cấu trúc chung hệ thống điều khiển số ? Các tính chất phép biến đổi Z ? Phương pháp thiết kế PID theo phương pháp gán điểm cực I Phần thiết kế A Các nhóm có thứ tự LẺ (phương án điều khiển phản hồi đầu ra) Xác định hàm truyền đạt 𝐺(𝑠) = 𝑌(𝑠)⁄𝑈(𝑠) phương trình trạng thái liên tục (𝐀, 𝐁, 𝐂, 𝐃) mô tả đối tượng điều khiển Rời rạc hóa mơ hình đối tượng hai dạng: hàm truyền đạt rời rạc 𝐺(𝑧), phương trình trạng thái rời rạc (𝐀𝑑 , 𝐁𝑑 , 𝐂𝑑 , 𝐃𝑑 ) với thời gian lấy mẫu cho bảng VI-2 Lượng tử hóa mơ hình dạng hàm truyền đạt phương trình trạng thái Chú ý tín hiệu dịng điện đưa vào kênh A/D có độ phân giải 12-bit Khảo sát tính ổn định đối tượng thông qua hàm truyền đạt rời rạc Khảo sát chất lượng động, chất lượng tĩnh đối tượng chưa có điều khiển (hệ thống vịng hở) Thiết kế điều khiển 𝑃𝐼𝐷(𝑧) theo phương pháp áp đặt điểm cực để hệ thống có chất lượng động: 𝑡𝑠5 = 10𝑇 (𝑇 chu kỳ lấy mẫu) lượng điều chỉnh 𝑃𝑂𝑇 = 5% Khảo sát chất lượng tĩnh hệ thống kín Mô hệ thống điều khiển phần mềm Matlab&Simulink 1.1.1 Khái niệm chung hệ điều khiển số Hệ điều khiển số hệ điều khiển mà hệ cần có tín hiệu tín hiệu xung, số cần thiết bị làm việc theo nguyên tắc số Sơ đồ khối hệ điều khiển số hình vẽ sau: Sơ đồ khối hệ điều khiển số Trong thực tế không tồn hệ điều khiển số mà bao gồm tồn tín hiệu tín hiệu số bao gồm toàn thiết bị số Nguyên nhân đối tượng điều khiển thực tế thiết bị với đại lượng điều khiển đại lượng vật lý biến đổi liên tục theo thời gian, để điều khiển đại lượng tín hiệu điều khiển phải tín hiệu tương tự, mang lượng 1.1.2 Ưu điểm nhược điểm điều khiển tương tự điều khiển số a Hạn chế điều khiển tương tự ưu điểm điều khiển số: Nhược điểm quan trọng kỹ thuật tương tự liên quan đến trôi thông số nguyên nhân có nguồn gốc khác (do nhiệt, hóa-lý, học,…) Hiện tượng làm thay đổi thông số linh kiện điện tử, điện dung tụ điện, điện trở chiết áp Để khử trôi thông số thường sử dụng mạch bù làm tăng độ phức tạp mạch giá thành Các linh kiện số có hai mức lượng cao thấp (0 1) nên không bị ảnh hưởng trôi thông số Thiết bị tương tự thường nhạy với nhiễu Nhiễu phát sinh thân linh kiện (nhiệt, già hóa,…) nhiễu từ yếu tố bên ảnh hưởng mơi trường Các cấu trúc số bảo vệ kỹ thuật áp dụng cho kỹ thuật tương tự (màn chắn, bọc kim,…), dùng kỹ thuật lọc số Việc truyền dẫn tín hiệu tương tự gặp khó khăn suy giảm tín hiệu Việc truyền dẫn tín hiệu số bị ảnh hưởng suy giảm Các linh kiện tương tự có tính chất khác thơng số sản xuất hàng loạt làm cho linh kiện tương tự ổn định Việc thực số chức nhớ trễ kỹ thuật tương tự gặp nhiều trở ngại Việc thực chức kỹ thuật số đơn giản Do hệ điều khiển số sử dụng thiết bị tính tốn có khả tính tốn mạnh vi xử lý máy tính, cho phép gia cơng quy luật điều khiển phức tạp, thực điều khiển bám sát đối tượng thực Trong trường hợp đối tượng thực biến động, ta chủ động thay đổi quy luật điều khiển, điều khiển số có độ xác cao Nói cách khác điều khiển số với thiết bị tính tốn có khả tính tốn mạnh, ta áp dụng nhiều thuật toán điều khiển đại mà trước thực Việc thực mạch hiệu chỉnh mạch tương tự gặp nhiều khó khăn, phức tạp nên tốn nhiều thời gian công sức