Báo cáo thí nghiệm điều khiển trình Sinh viên : Nguyễn Đức Chung Nhóm thí nghiệm :23 Mã số sinh viên :20135157 Stop time : 5700 Bài thí nghiệm 1: Xây dựng hệ thống điều khiển bình mức Xác định mô hình đối tượng Level In Valve SINGLETANK Step Out Valve In Flow Scope Out Flow Single-Tank Course = 58 Class = 03 Number = 57 H1 Sơ đồ simulink Dap ung cua mo hinh 10 0 H2 Đáp ứng độ đối tượng Từ đáp ứng độ ta có: k=1, T=3.1 Kiểm tra lại mô hình : Level In Valve SINGLETANK Step Out Valve In Flow Scope Out Flow Single-Tank Course = 58 Class = 03 Number = 57 2.8 3.4s+1 s T ransfer Fcn Integrator H3 Sơ đồ simulink 18 Dap ung cua mo hinh mo phong Dap ung cua mo hinh thuc 16 14 12 10 0 10 H4.Đáp ứng độ đối tượng mô hình tương đương Tham số điều khiển (k=2.8 , T=3.4 ) Bộ điều khiển Kp P 1/k = 0.357 PI 0.9/k =0.321 PID 1.2/k =0.428 Ti 3.3T=11.22 2T=6.8 Td 0.5T=1.7 Sách lược điều khiển truyền thẳng Sơ đồ sách lược điều khiển truyền thẳng với đk P : Level In Valve SINGLETANK Out Valve In Flow Level SingleTank GUI SP OutValve Scope Out Flow Single-T ank Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Lev el = 1000 -KGain H5 : Sơ đồ simulink Sơ đồ sách lược điều khiển truyền thẳng với đk P Đáp ứng tín hiệu cần điều khiển với giá trị đặt : 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 1000 2000 3000 4000 5000 H6 : Đáp ứng đồi tượng có điều khiển 6000 Sách lược phản hồi vòng đơn 3.1 Bộ điều khiển P Mô hình điều khiển: Level In Valve SINGLETANK Out Valve In Flow Level SP SingleTank GUI OutValve Scope Out Flow Single-T ank Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Lev el = 1000 -KGain H7.Sơ đồ simulink Đáp ứng tín hiệu cần điều khiển so với giá trị đặt : 350 300 250 200 150 100 50 0 1000 2000 3000 4000 5000 H8: Đáp ứng độ có điều khiển P 6000 3.2 Bộ điều khiển PI: Level In Valve SINGLETANK Out Valve In Flow Level SingleTank GUI SP OutValve Scope Out Flow Single-T ank Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Lev el = 1000 -KGain1 s Integrator -KGain H9 Sơ đồ simulink 350 300 250 200 150 100 50 0 1000 2000 3000 4000 5000 H10 Đáp ứng đối tượng có điều khiển PI 6000 3.3 Bộ điều khiển PID: Level In Valve SINGLETANK Out Valve In Flow Level SingleTank GUI SP OutValve Scope Out Flow Single-T ank Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Lev el = 1000 -KGain1 s Integrator -KGain 1.7 Gain2 du/dt Derivative H11 Sơ đồ simulink 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 1000 2000 3000 4000 5000 H12 : Đáp ứng đối tượng có điều khiển PID 6000 3.4 Bộ điều khiển phản hồi vòng đơn có chống bão hòa tích phân-Bộ điều khiển PID Level In Valve SINGLETANK Out Valve In Flow Level SingleTank GUI SP OutValve Scope Out Flow Single-T ank Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Lev el = 1000 -K1 s -KGain1 Gain3 Integrator -KSaturation Gain 1.7 Gain2 du/dt Derivative H13 : sơ đồ simulink 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 1000 2000 3000 4000 5000 H14: Đáp ứng đối tượng có đk PID-RW Sách lược điều khiển tầng 6000 4.1 Điều khiển tầng không đo lưu lượng 4.1.1 Bộ điều khiển P ( vòng )/ P (vòng ) Mô hình điều khiển tầng : Level In Valve SINGLETANK Out Valve In Flow SP SingleTank GUI OutValve Level Scope Out Flow Single-Tank Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Lev el = 1000 Scope1 -K- -K- Gain Gain1 In1 Out1 Subsystem H15 : Sơ đồ simulink 350 300 250 200 150 100 50 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H16: Đáp ứng đối tượng có điều khiển P-P 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H17 Đáp ứng điều khiển van 4.1.2 Bộ điều khiển P (vòng ngoài)/PI-RW vòng Level In Valve SINGLET ANK Out Valve In Flow Level SP Si ngleTank GUI OutValve Scope Out Flow Single-Tank Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Lev el = 1000 Scope1 -KGain In1 Out1 Subsystem H18 Sơ đồ simulink -K1 s -KGain1 Gain3 Integrator -K- In1 Out1 Saturation Gain H19 Sơ đồ điều khiển PI-RW 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H20 Đáp ứng đối tượng có điều khiển P/PI-RW 4.2.2 Bộ điều khiển P (vòng ngoài)/PI-RW vòng Level In Valve SINGLET ANK Out Valve In Flow SP Si ngleTank GUI OutValve Level Scope Out Fl ow Single-Tank Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Lev el = 1000 Scope1 -K- In1 Gain Out1 Subsystem H23 Sơ đồ simulink -K1 s -KGain1 In1 Gain3 Integrator -KSaturation Gain H24 Sơ đồ PI-RW Out1 450 400 350 300 250 200 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H25 Đáp ứng độ đối tượng có điều khiển P/PI-RW 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1000 2000 3000 4000 H26 Đáp ứng điều khiển van 5000 6000 Bài Xây dựng hệ thống điều khiển hai bình mức thông 1.Xác định mô hình đối tượng Xác định mô hình bình Level Valve Level Step TWOTANK Valve Scope Flow Step1 Scope1 Flow Valve Flow Two-Tank Course = 58 Class = 03 Number = 57 H27 Sơ đồ simulink 10 Dap ung qua cua doi tuong 0 H27 Đáp ứng độ đối tượng Từ đồ thị ta suy tham số mô hình bình T1= 3.2, k1=1.47 Thử lại mô hình Ta có T1=3.2, k1=3 10 3.2s+1 s Transfer Fcn Integrator Scope Level Valve Level Step Valve T WOTANK Flow Scope1 Flow Valve Flow T wo-Tank Step1 Course = 58 Class = 03 Number = 57 H28 Sơ đồ simulink 25 Dap ung cua mo phong Dap ung cua doi tuong 20 15 10 0 10 H29 Đáp ứng độ đối tượng mô hình mô Xác định tham số mô hình bình Dap ung qua binh 1.8 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10 H30 Đáp ứng độ bình Từ đáp ứng độ ta xác định Θ2=1.3, T2=5.1-1.3=3.9 K2= 1.9/(10-5.1)=0.387 Kiểm lại mô hình ta có Level Valve Level Step Valve TWOTANK Flow Step1 Scope Flow Valve Flow Two-T ank Course = 58 Class = 03 Number = 57 0.4 3.9s+1 s Transfer Fcn Integrator Transport Delay H31 Sơ đồ simulink 25 Dap ung cua doi tuong Dap ung cua mo phong 20 15 10 0 10 H32 Đáp ứng độ bình mức mô Tham số điều khiển bình Kp P 1/k1=0.33 PI 0.9/k1=0.3 PID 1.2/k1=4 Tham số điều khiển bình P PI PID Kp T2/k2 Θ2=7.5 0.9T2/k2 Θ2=6.75 1.2T2/k2 Θ2=9 2.Sách lược phản hồi vòng đơn cho bình 2.1 Bộ điều khiển P Ki 3.3T1=10.56 2T1=6.4 Kd 0.5T1=1.6 Ki 3.3 Θ2=4.29 Θ2=2.6 Kd 0.5 Θ2=0.65 -K- Level Level1 Scope Level Gain Valve -KGain1 SP1 Valve TWOT ANK SP2 Flow Level2 Two-Tank Valve1 GUI Flow Valve2 Valve Valve Scope1 Flow Valve3 T wo-Tank T wo-Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Height = 1000 Max Height = 1000 H33 Sơ đồ simulink 600 550 500 450 400 350 300 1000 2000 3000 4000 5000 H34 Đáp ứng bình có điều khiển P 6000 320 300 280 260 240 220 200 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H35 Đáp ứng bình có điều khiển P 2.2 Bộ điều khiển PI-RW In1 Out1 Level Valve Subsystem Scope Level Valve In1 SP1 Level1 Out1 TWOTANK Flow SP2 Level2 Flow Subsystem1 Valve Two-Tank Valve1 GUI Valve2 Valve Scope1 Flow Valve3 Two-Tank Two-Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Height = 1000 Max Height = 1000 H36 Sơ đồ simulink -KGain2 s -KGain1 Integrator 0.3 In1 Gain Saturation Out1 H37 Sơ đồ điều khiển PI-RW 600 550 500 450 400 350 1000 2000 3000 4000 5000 H38 Đáp ứng bình có đk PI-RW 6000 340 320 300 280 260 240 220 200 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H39 Đáp ứng bình có đk PI-RW Sách lược điều khiển tầng 3.1 Bộ điều P ( vòng ngoài)/ P (vòng ) -K- Level -K- Gain Gain1 -K- -K- Gain2 Gain3 Valve SP1 Level1 Scope Level Valve TWOTANK Flow SP2 Level2 Flow Valve Two-Tank Valve1 GUI Valve2 Valve Flow Scope1 Valve3 T wo-Tank Two-Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Height = 1000 Max Height = 1000 Scope2 Scope3 In1 Out1 Subsystem In1 Out1 Subsystem1 H40 Sơ đồ simulink 550 500 450 400 350 300 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H41 Đáp ứng bình có điều khiển 400 350 300 250 200 150 100 1000 2000 3000 4000 5000 H42 Đáp ứng bình có điều khiển 6000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 5000 6000 H43 Đáp ứng điều khiển van 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1000 2000 3000 4000 H44 Đáp ứng điều khiển van 3.2 Bộ điều khiển P (vòng )/ PI-RW ( vòng ) -K- In1 Out1 Level Valve SP1 Level1 Scope Level Gain Subsystem Valve -KIn1 TWOT ANK Level2 T wo-T ank Valve1 GUI Flow Out1 Gain2 Flow SP2 Valve Valve2 Valve Scope1 Flow Subsystem1 Valve3 Two-T ank T wo-T ank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Height = 1000 Max Height = 1000 Scope2 Scope3 H45 Sơ đồ simulink -KGain2 -KGain1 In1 s Integrator 0.3 Gain Saturation H46 Sơ đồ điều khiển PI-RW Out1 650 600 550 500 450 400 350 300 250 1000 2000 3000 4000 5000 6000 5000 6000 H47 Đáp ứng bình 300 250 200 150 1000 2000 3000 4000 H48 Đáp ứng bình 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 5000 6000 H49 Đáp ứng đk van 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 1000 2000 3000 4000 H50 Đáp ứng điều khiển van [...]... 6000 H41 Đáp ứng bình 1 khi có bộ điều khiển 400 350 300 250 200 150 100 0 1000 2000 3000 4000 5000 H42 Đáp ứng bình 2 khi có bộ điều khiển 6000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 5000 6000 H43 Đáp ứng của bộ điều khiển van 1 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 1000 2000 3000 4000 H44 Đáp ứng của bộ điều khiển van 2 3.2 Bộ điều khiển P (vòng ngoài )/ PI-RW ( vòng... quá độ của bộ điều khiển van 4.2 Bộ điều khiển có đo lưu lượng ra 4.2.1 Bộ điều khiển P ( vòng ngoài)/ P (vòng trong ) Level In Valve SINGLET ANK Out Valve In Flow Level SP Si ngleTank GUI OutValve Scope Out Flow Single-Tank Tank GUI Course = 58 Class = 03 Number = 57 Max Lev el = 1000 Scope1 -K- -K- Gain Gain1 H20 Sơ đồ simulink 450 400 350 300 250 200 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H21 Đáp ứng quá. .. -KSaturation Gain H24 Sơ đồ bộ PI-RW Out1 450 400 350 300 250 200 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H25 Đáp ứng quá độ của đối tượng khi có bộ điều khiển P/PI-RW 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 1000 2000 3000 4000 H26 Đáp ứng của bộ điều khiển van 5000 6000 Bài 2 Xây dựng hệ thống điều khiển hai bình mức thông nhau 1.Xác định mô hình đối tượng Xác định mô hình của bình 1 Level 1 Valve 1... doi tuong Dap ung cua mo phong 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 H32 Đáp ứng quá độ bình mức 2 và của mô phỏng Tham số bộ điều khiển bình 1 Kp P 1/k1=0.33 PI 0.9/k1=0.3 PID 1.2/k1=4 Tham số bộ điều khiển bình 2 P PI PID Kp T2/k2 Θ2=7.5 0.9T2/k2 Θ2=6.75 1.2T2/k2 Θ2=9 2.Sách lược phản hồi vòng đơn cho từng bình 2.1 Bộ điều khiển P Ki 3.3T1=10.56 2T1=6.4 Kd 0.5T1=1.6 Ki 3.3 Θ2=4.29 2 Θ2=2.6 Kd 0.5 Θ2=0.65... Scope1 -K- -K- Gain Gain1 H20 Sơ đồ simulink 450 400 350 300 250 200 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H21 Đáp ứng quá độ của bộ điều khiển P/P 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 H22 Đáp ứng quá độ của bộ điều khiển van 6000 4.2.2 Bộ điều khiển P (vòng ngoài)/PI-RW vòng trong Level In Valve SINGLET ANK Out Valve In Flow SP Si ngleTank GUI OutValve Level Scope Out... Height 1 = 1000 Max Height 2 = 1000 H33 Sơ đồ simulink 600 550 500 450 400 350 300 0 1000 2000 3000 4000 5000 H34 Đáp ứng bình 1 khi có bộ điều khiển P 6000 320 300 280 260 240 220 200 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H35 Đáp ứng bình 2 khi có bộ điều khiển P 2.2 Bộ điều khiển PI-RW In1 Out1 Level 1 Valve 1 Subsystem Scope Level 2 Valve 2 In1 SP1 Level1 Out1 TWOTANK Flow 1 SP2 Level2 Flow 2 Subsystem1 Valve... -KGain2 1 s -KGain1 1 Integrator 0.3 In1 1 Gain Saturation Out1 H37 Sơ đồ bộ điều khiển PI-RW 600 550 500 450 400 350 0 1000 2000 3000 4000 5000 H38 Đáp ứng bình 1 khi có bộ đk PI-RW 6000 340 320 300 280 260 240 220 200 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 H39 Đáp ứng bình 2 khi có bộ đk PI-RW 3 Sách lược điều khiển tầng 3.1 Bộ điều P ( vòng ngoài)/ P (vòng trong ) -K- Level 1 -K- Gain Gain1 -K- -K- Gain2... H46 Sơ đồ bộ điều khiển PI-RW Out1 650 600 550 500 450 400 350 300 250 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 5000 6000 H47 Đáp ứng bình 1 300 250 200 150 0 1000 2000 3000 4000 H48 Đáp ứng bình 2 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 5000 6000 H49 Đáp ứng bộ đk van 1 5000 4500 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0 1000 2000 3000 4000 H50 Đáp ứng bộ điều khiển van 2... simulink 25 Dap ung cua mo phong Dap ung cua doi tuong 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 H29 Đáp ứng quá độ của đối tượng và của mô hình mô phỏng Xác định tham số mô hình bình 2 2 Dap ung qua do binh 2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 H30 Đáp ứng quá độ bình 2 Từ đáp ứng quá độ ta xác định Θ2=1.3, T2=5.1-1.3=3.9 K2= 1.9/(10-5.1)=0.387 Kiểm lại mô hình ta có Level 1 Valve... Valve 2 Scope Flow 1 Step1 Scope1 Flow 2 Valve 3 Flow 3 Two-Tank Course = 58 Class = 03 Number = 57 H27 Sơ đồ simulink 10 Dap ung qua do cua doi tuong 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 H27 Đáp ứng quá độ của đối tượng Từ đồ thị ta suy ra tham số mô hình bình một T1= 3.2, k1=1.47 Thử lại mô hình Ta có T1=3.2, k1=3 9 10 3 3.2s+1 1 s Transfer Fcn Integrator Scope Level 1 Valve 1 Level 2 Step Valve