bao cao thi nghiem dieu khien tu dong do

9 94 2
bao cao thi nghiem dieu khien tu dong do

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Họ tên: Trương Trần Thuý Nga Lớp: 09040002 MSSV: 40900087 THÍ NGHI M ðI U KHI N T (Bài báo cáo) ð NG Bài 01: NG D NG MATLAB PHÂN TÍCH CÁC H TH NG ðI U KHI N T ð NG 1) Tìm hàm truyền tương đương hệ thống: Bước 01: Cho hệ thống có sơ đồ khối hình vẽ G1 G2 G3 G1 = a s1 + (s + 3)(s + 5) ; G2 = H1 s ; G3 = ; H1=s+2 s s + 2s + Bước 02: Nhập hàm truyền khối cách khai báo đa thức tử, đ thức mẫu cho khối Sau dùnh lệnh “tf” Tuỳ theo cấu trúc k hối mắc nối tiếp , song song hay hồi tiếp mà ta gõ lệnh series(xác định hà m truyền khối mắc nối tiếp nhau), parallel(xác định hàm truyền khối mắc song song nhau), feedback(xác định hàm truyền hệ hồi ti ếp), bode(vẽ biểu đồ bode) ***Tìm hàm truyền Matlab: clear all clc G1=tf([1 1],conv([1 3],[1 5])); %nhap ham truyen G1 G2=tf([1 0],[1 8]); %nhap ham truyen G2 G3=tf([0 1],[1 0]); %nhap ham truyen G3 H1=tf([1 2],1); %nhap ham truyen H1 G13=parallel(G1,G3); %tinh ham truyen tuong duong G13 mac song song G2H1=feedback(G2,H1); %tinh ham truyen vong kin G2H1 hoi tiep A=series(G13,G2H1); %tinh ham truyen khoi mac noi tiep Gs=feedback(A,1) %tinh ham truyen tuong duong he thong Transfer function: s^3 + s^2 + 15 s s^5 + 20 s^4 + 72 s^3 + 133 s^2 + 135 s 2) Khảo sát tính ổn định hệ thống dùng tiêu chuẩn Bode: Bước 01: Cho hệ thống có sơ đồ khối: K G(s)= s + 0.2 ( )( ) s2 + 8s + 20 Bước 02: Với K=10, vẽ biểu đồ bode pha hệ thống vòng hở c ách dùng lệnh bode clear all clc Gs=tf([0 10],conv([1 0.2],[1 20])) % nhap ham truyen Transfer function: 10 -s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + bode(Gs,{0.1,100}) %ve bieu bode grid on %bat che hien thi luoi margin(Gs) Bước 03: Trên biểu đồ xác định tần số cắt biên, tần số cắt pha, đồ dự trữ b iên, đồ dự trữ pha Từ biểu đồ Bode xác đònh đư c: - Tần số cắt biên Wc = 0,455rad/s - Tần số cắt pha w-x = 4,65rad/s Độ dự trữ biên : GM = 24.8 dB ẹoọ dửù trửừ pha : ỵ M = 103 Bc 04: Điều kiện ổn đònh hệ thống dựa vào bieồu ủo Bode laứ: GM >0 ỵ M >0 Theo biểu đồ Bode ta nhận thấy : GM = 24,8dB>0 0 ỵ M 180 + (-76,7 ) =103,3 >0 Vậy hệ thống ổn định Bước 05: Tìm hàm truyền vòng kín vẽ đáp ứng wá độ với đầu vào hà m nấc đơn vị khoảng thời gian t = 0÷10s Bước 06: Với K=400 Từ biểu đồ Bode xác đònh đư c: - Tần số cắt biên Wc = 0,455rad/s - Tần số cắt pha w-x = 4,65rad/s - Độ dự trữ biên : GM = -7.27 dB < 0 - Độ dự trữ pha : ỵ M = -23.4 < Vy h thống không ổn định 3) Khảo sát hệ thống dùng phương pháp quỹ đạo nghiệm số: Bước 01: Cho hệ thống có sơ đồ khối: G(s)= Bước 02: Vẽ quỹ đạo nghiệm số dùng lệnh rlocus clear all clc G=tf([0 1],conv([1 3],[1 20])) %nhap ham truyen Transfer function: -s^3 + 11 s^2 + 44 s + 60 rlocus(G) %ve quy dao nghiem so grid on %che hien thi luoi Để tìm Kgh hàm ta nhấp chuột vào giao điểm QĐNS với trục ảo a Kgh hệ thống: Kgh=426 b Tìm K để hệ thống có tần số dao động tự nhiên Wn = Ta nhấp chuột vào giao điểm QĐNS với Wn = Vậy K=52 c Tìm K để hệ thống có hệ số tắt ξ=0.7 : Ta nhấp chuột vào điểm có Damping=0.7 Vậy K=20 d Tìm K để hệ thống có độ vọt lố POT=25% Ta nhấp chuột vào điểm có overshoot=25 Hoặc POT=EXP(- ξπ −ξ2 Vậy K=77 e Tìm K để hệ thống có thời gian xác lập( tiêu chuẩn 2%)Txl= 4s: Txl= = 4s ⇒ ξωn = ξωn Vậy để tìm K ta nhấp vào giao điểm QĐNS với đường thẳng ξ ω n = ) v yξ =0.404 nên ta tìm theoξ =0.404 4) Đánh giá chất lượng hệ thống: Bước 01: Với giá trị K=Kgh=426 vẽ đáp ứng độ hệ thống: clear all clc G=tf([0 1],conv([1 3],[1 20])); %nhap ham truyen Gs=feedback(426*G,1) %ham truyen vong kin Transfer function: 426 s^3 + 11 s^2 + 44 s + 486 step(Gs,5) %ham nac voi buoc nhay la 5s grid on %che hien thi luoi Vì K=Kgh hệ thống nên hệ thống nằm biên giớ ổn định đáp ứng ngõ có dao động Bước 02: Với K=77 >>Gs=feedback(77*G,1) %ham truyen vong kin Transfer function: 77 s^3 + 11 s^2 + 44 s + 137 max 679 −0 562 Ta có: POT= 100 = 100% = 21% 0.562 cxl Vậy POT không 25% Sai số xác lập hệ thống: Exl = voi Kp = limGS = 1.283 + Kp 1 = = 0.438 Vậy exl = + Kp + 1.283 Bước 03: Với K=162 >>Gs=feedback(162*G,1) %ham truyen vong kin Transfer function: 162 s^3 + 11 s^2 + 44 s + 222 step(Gs,5) %ham nac voi buoc nhay la 5s grid on %che hien thi luoi cmax −cxl 100 = 04 −0 73 100 = 42.46% Ta có: POT = cxl 0.73 c −cxl Sai số xác lập hệ thống: exl = với KP=limGS =2.7 1+ Kp exl = 1 = = 0.27 + K P + 2.7 Bước 04: Vẽ đáp ứng độ bước hình vẽ clear all clc G=tf([0 1],conv([1 3],[1 20])); %nhap ham truyen G5=feedback(52*G,1) %ham truyen vong kin k=52 Transfer function: 52 s^3 + 11 s^2 + 44 s + 112 G6=feedback(20*G,1) %ham truyen vong kin k=20 Transfer function: 20 -s^3 + 11 s^2 + 44 s + 80 step(G5,5) %ham nac voi buoc nhay la 5s hold on %giu hinh ve hien tai Figure step(G6,5) grid on %che hien thi luoi ... truyen Transfer function: -s^3 + 11 s^2 + 44 s + 60 rlocus(G) %ve quy dao nghiem so grid on %che hien thi luoi Để tìm Kgh hàm ta nhấp chuột vào giao điểm QĐNS với trục ảo a Kgh hệ thống:... 10 -s^3 + 8.2 s^2 + 21.6 s + bode(Gs,{0.1,100}) %ve bieu bode grid on %bat che hien thi luoi margin(Gs) Bước 03: Trên biểu đồ xác định tần số cắt biên, tần số cắt pha, đồ dự trữ b... s^3 + 11 s^2 + 44 s + 486 step(Gs,5) %ham nac voi buoc nhay la 5s grid on %che hien thi luoi Vì K=Kgh hệ thống nên hệ thống nằm biên giớ ổn định đáp ứng ngõ có dao động Bước 02: Với

Ngày đăng: 28/09/2019, 11:40

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan