Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH TOÁN VÀ PID CHO HỆ LÒ XO-KHỐI LƯỢNG-MA SÁT

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH TOÁN VÀ PID CHO HỆ LÒ XO-KHỐI LƯỢNG-MA SÁT

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án: Điện cơng nghiệp

Thiết kế phương trình tốn và PID

cho hệ lò xo

Viết lại dưới dạng các thong tin vào/ra ta có:



Ở đây đầu ra là y(t) đầu vào là

Với điều khiện đầu băng không. Hàm truyền đạt giữa Y(s) và F(s) nhận

được bằng phép chuyển đổi Laplace cho cả hai vế phương trình:



=>



(*)



Từ phương trình(*) ta có thể biểu diễn bằng sơ đồ khối



Thiết kế bộ PID bằng phương pháp thử sai dùng phần mềm



2.1.2



Matlap

B1: vào Matlap thực hiện đoạn code sau, và xem đồ thị biểu diễn

của hàm truyền khi chưa được có sự tác động của PID:

num=1;

den=[1 0.27 1];

Gp=tf(num, den)

H=[ 1 ]

M=feedback(Gp, H)

step(M)



Hình 2.1



B2: Ta tiến hành gõ thêm đoạn code để đưa bộ điều chỉnh PID vào

num=1;

SV Dương Thiện Tú



14



Đồ án: Điện công nghiệp

cho hệ lò xo

den=[1 0.27 1];



Thiết kế phương trình tốn và PID



Gp=tf(num, den)

H=[ 1 ]

M=feedback(Gp, H)

step(M)

hold on

%%

%Thiết kế bộ PID

Kp=1

Ki=0

Kd=0

Gc = pid(Kp, Ki, Kd)

Mc = feedback( Gc*Gp, H)

step (Mc)

Grid on

B3: Ta tiến hành hiệu chỉnh các thông số Kp,Ki,Kd. Bằng cách bôi đen

thơng số của Ki hoặc Kp hoặc Kd sau đó click chuột phải chọn “Increment

Value and Run Section” sẽ xuất hiện biêu đồ cho phép ta vẽ chồng lên nhau. Cứ

thế lần lượt hay đổi thông số Ki,Kp,Kd cho đến khi như mong muốn.



SV Dương Thiện Tú



15



Đồ án: Điện công nghiệp

cho hệ lò xo



Thiết kế phương trình tốn và PID



Hình 2.2

B4: Chỉnh sử bộ PID hồn thiện với thơng số:

• Kp=0.8255

• Ki=3

• Kd=2.98927



Hình 2.3

B5:Ta vào Simulink thiết kế bộ PID cho hàm truyền của hệ lò xo



SV Dương Thiện Tú



16



Đồ án: Điện cơng nghiệp

cho hệ lò xo



Thiết kế phương trình tốn và PID



Hình 2.4

Thay thơng số Ki,Kp,Kd vào bộ PID. Sau đây là đồ thị so sánh khi chưa

qua bộ PID hình 2.5b và khi qua bộ PID hình 2.5a



a



b



Hình 2.5

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN

3.1 Kiến thức thu được



Qua đồ án trên đã giúp em hiểu rõ hơn về các thông số PID để chọn thông

số phù hợp và ứng dụng của nó. Biết được hoạt động của hệ lò xo. Từ đó làm

nền tản kiến thức để phát triển và tìm hiểu các hệ thống mơ hình hóa khác và

thiết kế bộ PID cho hệ thống như: thiết kế PID cho nhiệt độ lò, thiết kế PID cho

motor…..

3.2 Nhận xét

-



Kp càng lớn thì tốc độ đáp ứng càng nhanh.



-



Kp càng lớn thì sai số xác lập càng nhỏ (nhưng khơng thể triệt tiêu).



-



Kp càng lớn thì các cực của hệ thống có xu hướng di chuyển ra xa trục

thực => Hệ thống càng dao động và độ vọt lố càng cao.



-



Nếu Kp tăng quá giá trị giới hạn thì hệ thống sẽ dao động không tắt dần

SV Dương Thiện Tú



17



Đồ án: Điện cơng nghiệp

cho hệ lò xo

=> mất ổn định

-



Thiết kế phương trình tốn và PID



Tín hiệu ngõ ra được xác định bởi sai số. KI càng lớn thì đáp ứng quá độ

càng chậm.



-



Ki càng lớn thì sai số xác lập càng nhỏ. Đặc biệt hệ số khuyếch đại của

khâu tích phân bằng vơ cùng khi tần số bằng 0 => triệt tiêu sai số xác lập

với hàm nấc



-



KI càng lớn thì độ vọt lố càng cao.



-



K càng lớn thì đáp ứng quá độ càng nhanh. K càng lớn thì độ vọt lố

D

D

càng nhỏ.



-



Hệ số khuếch đại tại tần số cao là vô cùng lớn nên khâu hiệu chỉnh D rất

nhạy với nhiễu tần số cao.



-



Khâu vi phân không thể sử dụng một mình mà phải dùng kết hợp với các

khâu P hoặc I.



3.3 Ưu điểm



Thiết kế đơn giản và có độ chính xác cao, cho ta nhìn thấy được sự thay đổi của

các thông số Kp,Ki,Kd được biểu diễn bằng đồ thị

3.4 Khuyết điểm



Việc thiết kế mất nhiều thời gian và nhàm chán. Phương pháp phổ biến nhất

hiện nay là phương pháp Ziegler-Nichols

Tài liệu tham khảo

-



http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-thiet-ke-mach-dieu-khien-pid-chodoi-tuong-bac-2-47082/



-



https://sites.google.com/site/matlab4vn/toolbox-trong-matlab/controlsystem-toolbox/thietkebodhieukhienpid



-



Nguyễn Thị Phương Hòa,Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động,Đại học

quốc gia TPHCM



SV Dương Thiện Tú



18



Đồ án: Điện cơng nghiệp

cho hệ lò xo



SV Dương Thiện Tú



Thiết kế phương trình tốn và PID



19



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG PHƯƠNG TRÌNH TOÁN VÀ PID CHO HỆ LÒ XO-KHỐI LƯỢNG-MA SÁT

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×