tailieunhanh - Phương pháp tính toán động học hệ truyền động điện tự động số và mô phỏng trên máy tính

Truyền động điện tự động số là một hệ động học rời rạc phi tuyến. Do vậy, các phương pháp tiếp cận kinh điển không còn phù hợp khi khảo sát hệ. Bài báo trình bày phương pháp ứng dụng biến trạng thái để mô tả và tính toán động học các hệ truyền động điện tự động số có yếu tố phi tuyến, đồng thời mô phỏng kết quả trên máy tính bằng phần mềm Matlab. | Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 46, Số 2A (2017), tr. 73-79 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐỘNG HỌC HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TỰ ĐỘNG SỐ VÀ MÔ PHỎNG TRÊN MÁY TÍNH Nguyễn Văn Thịnh Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh Ngày nhận bài 19/6/2017, ngày nhận đăng 11/8/2017 Tóm tắt: Truyền động điện tự động số là một hệ động học rời rạc phi tuyến. Do vậy, các phương pháp tiếp cận kinh điển không còn phù hợp khi khảo sát hệ. Bài báo trình bày phương pháp ứng dụng biến trạng thái để mô tả và tính toán động học các hệ truyền động điện tự động số có yếu tố phi tuyến, đồng thời mô phỏng kết quả trên máy tính bằng phần mềm Matlab. 1. Đặt vấn đề Xét về mặt động học, các hệ truyền động điện số là các hệ xung phi tuyến. Khi có nhiều tín hiệu tác động lên hệ và nhiều đại lượng được điều khiển thì cách tiếp cận kinh điển không còn phù hợp, do vậy phải áp dụng phương pháp mô tả động học của hệ bằng phương trình trạng thái. Trên thực tế, cách tiếp cận này thường được cụ thể hoá bằng các sơ đồ biến trạng thái của hệ. Mô tả hệ thống trong không gian trạng thái để phân tích hệ thống và tổng hợp các khâu hiệu chỉnh nhằm đáp ứng các chỉ tiêu chất lượng đặt ra sẽ đơn giản và hiệu quả hơn. Để thấy rõ điều này, ta khảo sát một số hệ truyền động điện số điển hình với các khâu hiệu chỉnh khác nhau nhằm đưa ra các kết luận cho việc đánh giá, lựa chọn các khâu hiệu chỉnh số. Trong phần mô phỏng kết quả, ta lấy hệ điều chỉnh tốc độ và hệ bám để minh hoạ. 2. Khảo sát hệ truyền động điện số điều chỉnh tốc độ được tuyến tính hoá Giả thiết phải chọn kiểu và xác định các tham số của cơ cấu hiệu chỉnh cho hệ truyền động điện số điều chỉnh tốc độ có sơ đồ cấu trúc trên hình 1, sao cho thời gian quá độ Tqđ 1,8 s, độ quá điều chỉnh 30%, sai số tĩnh bằng 0 [1, 2, 3]. ct - T0 a1 b1 z 1 1 z 1 - 1 e T0s s Phản hồi k1 T1s 1 k ph IR k2 T2 s 1 ra T0 Hình 1: Sơ đồ cấu trúc của hệ điều chỉnh tốc độ đã tuyến tính hóa Ở hình 1, hệ gồm có: cơ cấu cơ chấp hành là động cơ điện một chiều kích