tailieunhanh - BÀI TẬP DÀI MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

BÀI TẬP DÀI MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG PHẦN I/ YÊU CẦU THIẾT KẾ 1) Yêu cầu thiết kế hệ thống điềukhiển tự động có: - Bộ điều khiển PID có hàm truyền : WPID(s) = KP*(1+ e − Ls T * s +1 1 +TD*s) TI * s - Đối tượng điều khiển là khâu trễ và quán tính bậc nhất có hàm truyền: WDT(s) = Với các tham số: L/T = ; T = 95; Hệ thống có sơ đồ như hình vẽ: Wpid(s) Wdt(s) 2) Tính toán các tham số Kp, Ti, Td đảm bảo tính ổn định và chất lượng của hệ thống. | BÀI TẬP DÀI MÔN ĐIỀU KHIỂN Tự ĐỘNG PHẦN I YÊU CẦU THIẾT KẾ 1 Yêu cầu thiết kế hệ thống điềukhiển tự động có - Bộ điều khiển PID có hàm truyền WpID s Kp 1 -JL- Td s - Đối tượng điều khiển là khâu trễ và quán tính bậc nhất có hàm truyền e -Ls Wdt s -e T s 1 Với các tham số L T T 95 Hệ thống có sơ đồ như hình vẽ 2 Tính toán các tham số Kp Ti Td đảm bảo tính ổn định và chất lượng của hệ thống theo Ziegler - Nichols . 3 Xét on định của hệ thống. Tìm các điểm cực và điểm không. 4 Khảo sát chất lượng chọn các tham số với các luật điều khiển p PI PID đảm bảo cho hệ thống có chất lượng tốt nhất chỉnh định bằng tay . 5 Tính tham số tối ưu của bộ điều khiển PID dùng hàm least - squares sai số bình phương nhỏ nhất với các tham số L và T đã cho ở trên. PHẦN II TÍNH TOÁN VỚI MATLAB I Tính toán các tham số Kp Ti Td theo tiêu chuẩn Ziegler - Nichols Áp dụng bảng công thức thực nghiệm của Ziegler - Nichols Luật điều khiển Kp Ti Td P t l x 0 PI L 10L 3 0 PID L 2L Với các tham số đã cho L T T 95 L Thay vào bảng trên ta có Luật điều khiển Kp Ti Td P x 0 PI 1 285 0 PID 171 1 II Phân tích hệ thống với các tham số chọn theo phương pháp Ziegler -Nichols và hiệu chỉnh bằng tay Để có thể phân tích hệ thống ta cần khai triển Taylor khâu trễ e-Ls lấy 3 số hạng đầu là đủ chính xác. Việc khai triển này đựơc thực hiện nhờ MatLab qua hàm xấp xỉ Pade Chương trình MatLab như sau ts ms pade 3 ts ms wtre tf ts ms Transfer function -sA3 sA2 - s sA3 sA2 s 1 Khảo sát hệ thống với luật điều khiển tỉ lệ P T 95 L ts ms pade L 3 ts ms wdt tf ts ms tf 1 T 1 Transfer function -sA3 sA2 - s 95 sA4 sA3 sA2 s Kp T L Kp wkinp feedback Kp wdt 1 Transfer function sA3 sA2 - s 95 sA4 sA3 sA2 .