Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Xét tính ổn định của hệ thống

Xét tính ổn định của hệ thống

Tải bản đầy đủ - 0trang

Theo tiêu chuẩn ổn định Hurwitz thì điều kiện cần và đủ để một hệ thống ổn

định là hệ số a0 = 7,5.



>0 và các định thức Hurwitz phải dương. Ta thấy tất cả các



điều kiện trên hệ thống đã cho đều thỏa mãn. Vậy hệ thống tuyến tính ổn định

PHẦN VII : Mô phỏng hệ thống và chạy trên phần mềm Matlab

I.



Giới thiệu phần mền simulink.



Matlab là phần mền trợ giúp cho việc tính tốn và hiển thị. Nó có thể chậy trên

hầu hết các loại máy tính và được điều khiển bởi số lượng lớn các lệnh, các tập lệnh

các lệnh này ngày càng được mở rộng nhờ các phần Toolbox ( thư viện trợ giúp ) khác

nhau hay thông qua các hàm ứng dụng được tạo lập bởi người sử dụng.

Simulink là một Toolbox hỗ trọ đắc lực cho việc mơ hình hóa, mơ phỏng và

phân tích một hệ thống động. Simulink cho phép một hệ tuyến tính, hệ phi tuyến, các

mơ tả hình học trong thời gian liên tục, gián đoạn hay một hệ kết hợp cả liên tục cả

gián đoạn. hệ thống cũng có thể có nhiều tốc độ khác nhau có nghĩa là các phần tử

khác nhau lấy mẫu và cập nhật số liệu ở gốc tọa độ khác nhau.

Để mơ hình hóa Simulink để cung cấp một giao điện đồ họa để xây dựng mơ

hình như một khối sử dụng thao tác “ drap và drop “ - “ keo và thả “ chuột. Với giao

diện này có thể xây dựng mơ hình như xây dựng trên giấy. Đây là sự khác biệt các

phần mền mơ phỏng hệ thống trước nó mà ở đó người sử dụng phải đưa vào các

phương trình vi phân và các phương trình sai phân bằng ngơn ngữ lập trình khác.

83



Việc lập trình trên Simulink sử dụng các đối tượng đồ họa gọi là Graphic

programming unit - GPU. Nó được xây dựng trên cơ sở các ngơn ngữ lập trình OOP,

tạo điều kiện hết sức thuận lợi cho việc thay đổi giá trị các thuộc tính trong các khối

thành phần. Loại lập trình này có xu thế được ứng dụng trong nhiều kỷ thuật bởi ưu

điểm lớn của nó là tính trực quan, dễ viết và hình dung với người lập trình khơng

chun nghiệp cũng như những người không mong muốn bỏ thời gian cho việc nghiên

cứu một ngơn ngữ lập trình mới.

Thư viện Simulink cũng bao gồm tồn bộ thư viện các khối như khối nhận tín

hiệu, các nguồn tín hiệu, các phần tử tuyến tính và các phần tử phi tuyến, các nối

chuẩn. Điều đặc biệt của chương trình này là người dùng có thể tạo ra khối thư viện

riêng mình. Các mơ hình bài tốn trong Simulink được xây dựng có thứ bậc hay còn

gọi là xây dựng theo mơ hình phân cấp, điều đó cho phép ngưới sử dụng có thể xây

dựng mơ hình theo hướng pop down hoặc pop up. Người vừa có thể quan sát hệ thống

ở mức tổng quan, vừa có thể đạt mức cụ thể bằng cách nhấp vào từng khối xác định để

xem chi tiết mơ hình của từng khối. Với cách xây dựng kiểu này, người dùng có thể

hiểu sâu sắc tổ chức của mơ hình và những tác động qua lại của phần tử trong mơ hình

thế nào.

Sau khi xây dựng mơ hình hệ thống, người dùng có thể mơ phỏng nó trong

Simulink bằng cách nhập lệnh trong của sổ lệnh của matlab hoặc sử dụng các menu có

sẵn. Việc sử dụng các menu đặc biệt thích hợp cho các cơng việc có sự tác động qua

lại lẫn nhau còn sử dụng dòng lệnh thường sử dụng khi chạy một loạt mô phỏng. Các

bộ Scope và các khối hiển thị khác cho phếp người sử dụng theo dõi kết quả trong khi

chạy mô phỏng. Hơn nữa người dùng có thể thay đỗi thơng số hệ thống một cách trực

tiếp và nhận biết được ảnh hưởng đến mô hình. Kết quả mơ phỏng có thể đặt vào

matlab để xử lý đưa ra máy in hoặc hiển thị.

II.

Hàm truyền của các khâu

1. Hàm truyền của khâu phản hồi tốc độ



Hàm truyền của khâu phản hồi tốc độ có dạng là một khâu khuếch đại tính theo

tốc độ góc:

Wω = 0,01

2. Hàm truyền của khâu phản hồi dòng điện

84



Hàm truyền của khâu phản hồi dòng có dạng là một khâu qn tính bậc nhất:



WI =

Trong đó:

- β = 0,03

- TI là hằng số thời gian của bộ lọc: TI = RC



Chọn R = 100Ω ; C = 470 µF → TI = 100. 470.10-6 = 0,047 (s)



Vậy hàm truyền của khâu phản hồi dòng là: WI =

3. Hàm truyền của bộ biến đổi



Hàm truyền của bộ biến đổi có dạng cũng là một khâu qn tính:



WBĐ =

Trong đó:

KBĐ = 32



-



TBĐ là hằng số thời gian của bộ biến đổi TBĐ = 0,005 (s)



-



Vậy hàm truyền của bộ biến đổi là: WBĐ =

4. Hàm truyền động cơ



Wd =

Với 1/R =0,2

T =0,032



Vậy hàm truyền của động cơ: Wd =

5. Sơ đồ cấu trúc hệ thống



85



Khi xét hàm truyền của hệ thống theo tín hiệu U thì ta bỏ qua khâu nhiễu loạn

phụ tải. Từ sơ đồ nguyên lý của hệ thống ta có sơ đồ cấu trúc như hình 5.6:

Kd



Ucd



KW K?



Kbd

1+TbdP



Ki



1/Rd

1+TeP



Rd

TmP



KN

ß



γ ?



Hình 7.1 Sơ đồ khối của hệ thống

Mô phỏng hệ thống.

1. Mơ phỏng BBĐ của hệ thống

a) Sơ đồ cấu trúc.

III.



Hình 7.2 sơ đồ cấu trúc bô biến đổi

b) Kết quả mơ phỏng.



Hình 7.3 Kết quả mơ phỏng BBĐ

2.Mơ phỏng hoạt động của mạch vòng dòng điện hành trình thuận

a) Sơ đồ cấu trúc.



86



n

Kd



Hình 7.4 Sơ đồ cấu trúc mạch vòng âm dòng điện có ngắt

b).Kết quả mơ phỏng.



Hình 7.5 Kết quả mơ phỏng khâu phản hồi âm dòng điện có ngắt

3. Mô phỏng khâu phản hồi âm tốc độ của hệ truyền động

3.1 với vận tốc



a) Sơ đồ cấu trúc.



Hình 7.6 Sơ đồ cấu trúc phản hồi âm tốc độ với vận tốc

b)Kết quả mơ phỏng.



87



Hình 7.7 kết quả mơ phỏng khâu phản hồi âm tốc độ với vận tốc

3.2 Với vận tốc v



a.Sơ đồ cấu trúc



Hình 7.8 Sơ đồ cấu trúc khâu phản hồi âm tốc độ với vận tốc v

b.kết quả mơ phỏng



88



Hình 7.9 kết quả mơ phỏng khâu phản hồi âm tốc độ với vận tốc v

3.3 Với vận tốc v



a.Sơ đồ cấu trúc



Hình 7.10 Sơ đồ cấu trúc khâu phản hồi âm tốc độ với vận tốc v

b.kết quả mơ phỏng



Hình 7.11 Kết quả mơ phỏng khâu phản hồi âm tốc độ với vận tốc v

4. Mơ phỏng khâu phản hồi âm dòng điện ở hành trình ngược

a.Sơ đồ cấu trúc.



89



Hình 7.12 Sơ đồ cấu trúc phản hồi âm dòng ở hành trình ngược

b.kết quả mơ phỏng.



Hình 7.13 Kết quả mơ phỏng khâu âm dòng có ngắt ở hành trình ngược

5. Tổng hợp hai khâu phản hồi âm dòng có ngắt và phản hồi âm tốc độ hành

trình thuận

a.Sơ đồ cấu trúc



Hình 7.14 Sơ đồ ấu trúc tổng hợp hai khâu phản hồi hệ thống ở hành trình thuận

90



b. Kết quả mơ phỏng



Hình 7.15 Kết quả mô phỏng tổng hợp hai khâu phản hồi của hệ thống hành trình thuận

6. Tổng hợp hai khâu phản hồi âm dòng có ngắt và phản hồi âm tốc độ hành



trình ngược

a. Sơ đồ cấu trúc



Hình 7.16 Sơ đồ ấu trúc tổng hợp hai khâu phản hồi hệ thống ở hành trình ngược

b. Kết quả mơ phỏng



Hình 7.17 Kết quả mô phỏng tổng hợp hai khâu phản hồi của hệ thống hành trình ngược

91



92



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Xét tính ổn định của hệ thống

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×