Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Thiết kế bộ điều khiển.

Thiết kế bộ điều khiển.

Tải bản đầy đủ - 0trang

-



Xác định 4>a>1 từ độ quá điều chỉnh



cần có của hệ kín, hoặc chọn a>1 từ



yêu cầu chất lượn đề ra. Giá trị a được chọn càng lớn, độ quá điều chỉnh càng

nhỏ. Để hệ kín khơng có dao động, chọn a≥4. Hệ kín sẽ khơng ổn định vớia≤1

Tính TB = aT2. Từ đó suy ra TA+ TB = TI và TD =



=

-



4. Thiết kế bộ điều khiển.

Thiết kế hệ thống điều khiển tầng:



Tính rồi suy ra kp =



- vòng trong:bộ điều khiển dòng.

- vòng ngồi:bộ điều khiền tốc.



Với sơ đồ khối của hệ thống:

E



Mc



(p)



K



-



-



4.1. Thiết kế vòng trong(thiết kế bộ điều khiển



).



Chức năng cơ bản của mạch vòng dòng điện trong các hệ thống truyền động điện

một chiều cũng như xoay chiều là trực tiếp hoặc gián tiếp xác đinh mơmen kéo của

động cơ ngồi ra còn có chức năng bảo vệ và điều chỉnh gia tốc.

Ta xem suất điện động E là nhiễu nên ta bỏ qua nhiễu E

Sơ đồ khối:

(p)

-



Ta có hàm truyền đối tượng là:

=



=



Áp dụng tiêu chuẩn tối ưu modul sử dụng bộ điều chỉnh dòng điện có dạng khâu tp:



=

Cuối cùng hàm truyền của mạch vòng sẽ là



Với



2



Xét ở tần số thấp mà p = j



=>



rất nhỏ nên ta có thể bỏ qua thành phần bậc cao.



Suy ra ta có hàm truyền mạch vòng điều khiển dòng điện là:

4.2. Thiết kế vòng ngồi(thiết kế bộ điều khiển



).



- Hệ thống điều chỉnh tốc độ là hệ thống mà các đại lượng được điều chỉnh là tốc

độ góc của động cơ điện, thường gặp trong thực tế kỹ thuật. Hệ thống điều chỉnh tốc

độ được hình thành từ hệ thống điều chỉnh dòng điện. Các hệ thống này có thể là đảo

chiều hoặc khơng đảo chiều. Do yêu cầu công nghệ mà hệ cần đạt vô sai cấp 1 hoặc vô

sai cấp 2. Nhiễu điều chỉnh của hệ là mômen tải Mc.

- Tùy theo yêu cầu của công nghệ mà các bộ điều chỉnh tốc độ R ω có thể được tổng

hợp theo 2 tín hiệu điều khiển hoặc theo nhiễu tải M c. Ở đây ta bỏ qua nhiễu của suất

điện động E và nhiễu tải Mc.

Ta có sơ đồ khối điều chỉnh tốc độ:

(p)



K



-



Ta có hàm truyền của hệ là:



Ta có sơ đồ rút gọn:



-



(P)

-



Với mạch vòng điều chỉnh tốc độ hàm truyền của bộ điều chỉnh có dạng la khâu

tích phân qn tính bậc nhất ta có thể sử dụng phương pháp tối ưu đối xứng để tổng

hợp các bộ điều chỉnh PI:

=

Với hàm chuẩn tối ưu đối xứng ta chọn tham số của bộ điều chỉnh với a = 4:

T1 = aTu = 4.TR .R = 0,567



=

=>



= 1,49

=



PHẦN IV

MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN

PHẦN MỀM MATLAB-SIMULINK

1. Giới thiệu chung về phần mềm matlab-simulink:

Matlab là 1 phần mềm toán học của hãng Mathworks để tính tốn trên các số và

có tính trực quan rất cao. Matlab là viết tắt của matrix laboratory,matlab làm việc chủ

yếu với các ma trận. Ma trận cỡ m n là bảng số chữ nhật gồm m n số được sắp xếp

thành m hàng và n cột. Trường hợp m=1 hoặc n=1 thì ma trận trở thành vecto dòng

hoặc cột;trường hợp m=n=1 thì ma trận trở thành 1 đại lượng vơ hướng. Nói chung

matlab có thể làm việc với nhiều kiểu dữ liệu khác nhau. Với xâu chữ(chuỗi kí tự)

matlab cũng xem là 1 dãy các ký tự hay là dãy mã số của các ký tự. Matab dùng để

giải quyết các bài tốn về giải tích số,xử lý tín hiệu số, xử lý đồ họa ...mà khơng phải

lập trình cổ điển.

Hiện nay, matlab có đến hàng ngàn câu lệnh và hàm tiện ích. Ngồi các hàm cài

sẵn trong chính ngơn ngữ, matlab còn có các lệnh và hàm ứng dụng chuyên biệt trong

phần mềm mở rộng la simulink. Simulink dùng để mơ hình hố, mơ phỏng và phân

tích một hệ thống động. Thơng thường dùng để thiết kế hệ thống điều khiển, thiết kế

DSP, hệ thống thông tin và các ứng dụng mô phỏng khác.

Simulink là thuật ngữ mô phỏng dễ nhớ được ghép bởi hai từ Simulation và Link.

Simulink cho phép mô tả hệ thống tuyến tính,hệ phi tuyến, các mơ hình trong miền

thời gian liên tục, hay gián đoạn hoặc một hệ gồm cả liên tục và gián đoạn.

Điểm nhấn mạnh quan trọng trong việc mơ phỏng một q trình là việc thành lập

được mơ hình. Để sử dụng tốt chương trình này, người sử dụng phải có kiến thức cơ

bản về điều khiển, xây dựng mơ hình tốn học theo quan điểm của lý thuyết điều khiển

và từ đó thành lập nên mơ hình của bài tốn.

2. Mơ phỏng động cơ khi chưa có bộ điều chỉnh:

Sơ đồ khối mô phỏng:



Đưa ra kết quả:



Nhận xét:khi động cơ bắt đầu khởi động tốc độ động cơ dần tăng lên đạt giá trị

cực đại là 1345v/ph sau 0,235s và giảm xuống đi vào ổn định với tốc độ là 1131v/ph

sau 0,7s. Tuy động cơ ổn định nhưng chưa đạt tới giá trị đặt của động cơ là 1500v/ph.

Do đó ta phải thiết kế bộ điều chỉnh.

3. Mơ phỏng tổng hợp mạch vòng điều khiển dòng



điện: Sơ đồ khối bộ điều khiển dòng điện:

(p)

-



Sơ đồ khối mơ phỏng:



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Thiết kế bộ điều khiển.

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×