HọC VIệN Kỹ THUậT QUÂN Sự Khoa kỹ Thuật Điều Khiển o0o - Bộ môn Tự động BàI TậP LớN MÔN HọC CƠ Sở Lý THUYếT ĐIềU CHỉNH Tự ĐộNG bi: H thng in c dựng n nh v iu khin thỏp phỏo mt phng nm ngang trờn xe tng Giỏo viờn hng dn Ngi thc hin Lp chuyờn ngnh Ngy hon thnh : Trn Cụng Phan : Nguyn Trung Thnh : KTK13A : 6/12/2016 Mc lc Li núi u bi A.t B.Cỏc bc tin hnh 1.S v hm truyn h thng 1.1 S chc nng 1.2 S cu trỳc 1.3 Hm truyn ca h thng h ban u 1.4 Hm truyn cu h thng kớn ban u 2.Kho sỏt tớnh n nh ca h thng ban u 2.1 Kho sỏt tớnh n nh ca h thng h ban u 2.2 Kho sỏt tớnh n nh ca h thng kớn ban u Xõy dng c tớnh tn s biờn logarit v c tớnh tn s pha logarit ban u 3.1 Xõy dng c tớnh biờn tn s logarit ban u 3.2 Xõy dng c tớnh pha tn s logarit 11 Xõy dng c tớnh tn s logarit v c tớnh pha mong mun 12 Tớnh toỏn cu trỳc v thụng s ca c cu hiu chnh ni tip 13 5.1 Tớnh toỏn tham s 13 5.2 Hin thc húa 16 6.Kt lun 20 7.Ti liu tham kho 20 Li núi u i vi mi hc viờn hc xong mụn lý thuyt iu khin t ng , thỡ vic lm bi ln l rt cn thit Mc ớch l cỏc hc viờn h thng húa v cng c lý thuyt ó hc, nm c cỏc phng phỏp thit k tớnh toỏn h thng iu chnh t ng (CT) v bit cỏch s dng ti liu tra cu, biu ti liu k thut cú liờn quan Cỏc h thng CT c ỏp dng cỏc thit b k thut ngy cú nhiu loi cú cu trỳc t n gin n phc thm cú th rt a dng v phc tp, tựy thuc vo yờu cu ng dng chung Nhng bng cỏc cụng c toỏn hc (khai trin chui Taylor, tuyn tớnh húa tng phn c tớnh) ta cú th chuyn ht cỏc h v h tuyn tớnh thun li v mt toỏn hc phc v cho nghiờn cu Cng chớnh vỡ lý ú m yờu cu kho sỏt, tớnh toỏn, nghiờn cu phi nm c h thng CT tuyn tớnh l nhim v quan trng ca khoa hc k thut Trong khuụn kh ca bi ln tụi ỏp dng phn phỏp c tớnh tn s logarit kho sỏt, tớnh toỏn v thit k h thng iu khin v n nh thỏp phỏo mt phng nm ngang ( ) trờn xe tng õy l phng phỏp hay c dựng k thut hiờn Xin chõn thnh cm n thy giỏo Trn Cụng Phan ó tn tỡnh giỳp tụi hon thnh mụn lý thuyt CT cng nh bi ln ny bi: Tớnh toỏn h thng CT tuyn tớnh liờn tc theo cỏc yờu cu ch tiờu cht lng lm vic cho trc H thng in c dựng n nh v iu khin thỏp phỏo mt phng nm ngang ( ) trờn xe tng S nguyờn lý: Trong ú: -CQ: Con quay bc ba t dựng o lng cỏc gúc sai lch ca thỏp phỏo mt phng nm ngang K1 =1 -BAQ: Bin ỏp quay dựng bin i gúc sai lch thnh in ỏp xoay chiu K =40 -KT: Khuch i in t nhy pha dựng khuch i s b tớn hiu sai lch K =220, T1 =0,008 -KR: Khuch i rle dựng khuch i tip theo tớn hiu sai lch K =2,3 -KM: Khuch i mỏy in dựng khuch i mỏy in v mt cụng sut K5 =3,4, T2 =0,029 -CCH: ng c chp hnh in chiu K =1,5, T3 =0,17 -T: C cu i tc K =0,003 Kho sỏt h thng CT trờn v tng hp c cu hiu chnh h thng trờn tha cỏc yờu cu cht lng sau: -iu khin thỏp phỏo vi tc cc i : Vmax =18 -Sai s tc : V =0,16 -Cỏc ch tiờu cht lng quỏ trỡnh quỏ max =25%, tdc =1,25 (sec), n=2 Tớnh toỏn sai s ngu nhiờn ca h thng sau ó hiu chnh, nu cho trc mt ph tớn hiu ngu nhiờn tỏc ng u vo ca h thng (cho di dng gii tớch hoc th cui bng s liu) A t kho sỏt, tớnh toỏn nghiờn cu cho cỏc h thng iu khin t ng nh bi yờu cu ta cp v dng nhng kin thc ó hc chng trỡnh, la chn v s dng nhng phng phỏp tớnh v phự hp vi cỏc phộp tớnh toỏn trờn giy, tra bng tin hnh S dng cỏc phng phỏp kho sỏt nh phng phỏp c tớnh tn s logarit, phng phỏp hiu chnh vi h thng mch kớn v h thng mch h B Cỏc bc tin hnh S v hm truyn ca h thng 1.1 S chc nng Trờn c s phõn chia h thng ó cho thnh cỏc phn t riờng bit, ta s lp s khi: Chc nng ca cỏc phn t: -CQ: o lng so sỏnh (con quay) quay ba bc t dựng o lng cỏc gúc sai lch ca thỏp phỏo mt phng nm ngang -BAQ: o lng bin i (bin ỏp quay) dựng bin i tớn hiu gúc sai lch thnh in ỏp xoay chiu -KT: Khuch i in t nhy pha dựng khuch i s b tớn hiu sai lch -KR: : Khuch i rle dựng khuch i tip theo tớn hiu sai lch -KM: Khuch i mỏy in dựng khuch i mỏy in v mt cụng sut -CCH: ng c chp hnh in chiu -T: C cu i tc 1.2 S cu trỳc S cu trỳc ca h thng: T s cu trỳc trờn ta thy, cỏc phn t c mc ni tip vi nhau,tớn hiu t s ln lt i qua cỏc khõu ri tỏc ng vo i tng iu khin ng thi h thng cng nhn c tớn hiu phn hi n v c gi t u v khõu so sỏnh, khõu so sỏnh s nhn bit s sai lch gia tớn hiu v tớn hiu vo v chnh sa tớn hiu t vo h thng 1.3 Hm s truyn ca h thng h ban u Do h thng gm cỏc khõu ni tip cho nờn hm truyn mch h bng tớch cỏc hm truyn cỏc khõu thnh phn Wh ( s ) = W1 ( s ).W2 ( s).W3 ( s ).W4 ( s).W5 ( s).W6 ( s) s.W7 ( s) (gt trang 35) K1.K K K K K K 1.40.220.2,3.3, 4.1,5.0, 003 = = (T1s + 1)(T2 s + 1) s (T3 s + 1) (0, 008s + 1)(0.029s + 1) s (0.17 s + 1) 309.672 = 3,944.10 s + 6,522.103.s + 0, 207.s + s 1.4 Hm s truyn ca h thng kớn ban u Wh ( s ) 309.672 = + Wh ( s ) 3,944.10 s + 6,522.103.s + 0, 207.s + s + 309.672 (gt trang 37) Wk ( s ) = Kho sỏt tớnh n nh ca h thng ban u 2.1 Kho sỏt tớnh n nh ca h thng h ban u Ta cú a thc c trng ca h thng h: Adt = (0, 008s + 1)(0, 029s + 1) s (0,17 s + 1) a thc c trng Adt =0 cú nghim thc nh sau: s = 125 s = 34, 48 s=0 s = 5,88 H thng h cú nghim nm bờn trỏi trc o v nghim nm trờn trc o nờn h thng h ban u nm trờn biờn gii n nh.(gt trang 99) 2.2 Kho sỏt tớnh n nh ca h thng kớn ban u Xột a thỳc c trng ca h thng kớn Adt = 3,944.105.s + 6,522.10 3.s + 0, 207.s + s + 309, 672 Ta cú ma trn Hurwitz: a1 a0 a3 a2 a4 a1 a0 a3 a2 6,522.103 ữ ữ 309, 672 0, 207 0ữ ữ a4 309, 672 = ữ ữ ữ ữ 3,944.103 ữ 3,944.105 0 6,522.103 0, 207 V1 = a1 = > a1 a3 6,522.103 V2 = ữ= ữ = 1,813 0, 207 a0 a2 309, 672 Kho sỏt tớnh n nh h thng kớn bng matlab: Step Response From: bandau/Constant (1) To: bandau/Gain3 (1) Amplitude -1 -2 -3 -4 -5 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time (sec) Kt lun: H thng kớn ban u khụng n nh vỡ khụng tha cỏc iu kin n nh ca tiờu chun Hurwitz.(gt trang 109) Xõy dng c tớnh tn s biờn logarit Lbd ( ) v c tớnh tn s pha logarit ban u bd ( ) 3.1 Xõy dng c tớnh biờn tn s logarit ban u T hm s truyn mch h: Whbd ( s) = 309, 672 s (0, 008s + 1)(0, 029 s + 1)(0,17 s + 1) H thng bao gm: Mt khõu khuch i : K kd ( s ) =309,672 Mt khõu tớch phõn: K ( s) = s Ba khõu quỏn tớnh: K1 ( s ) = 0,17 s + 1 0, 029 s + 1 K3 (s) = 0, 008s + K2 (s) = Tng ng vi cỏc khõu trờn ta cú cỏc c tớnh tn s biờn logarit ln lt l L1 ( ) , L2 ( ) , L3 ( ) , L4 ( ) , L5 ( ) Thay s=j ta nhn c biu thc c tớnh tn s biờn pha h h: Whbd ( j ) = 309, 672 = j (0, 008 j + 1)(0, 029 j + 1)(0,17 j + 1) Ah ( ) eh ( ) Trong ú: Ah ( ) = 309, 672 0, 0082 + 0, 0292 + 0,17 + eh ( ) =- - arctg(0,17 )- arctg(0,029 )- arctg(0,008 ) c tớnh tn s biờn logarit cú dng: Lh ( ) =20lg309,672 - 20lg - 20lg 0,17 + -20lg 0, 0292 + - 20lg 0, 0082 + c tớnh tn s biờn logarit ca h thng h l: Lh ( ) = L1 ( ) + L2 ( ) + L3 ( ) + L4 ( ) + L5 ( ) Ta xột cỏc thnh phn tng ng cỏc biu tn s biờn logarit v pha tn s logarit trờn: -Thnh phn th nht: L1 ( ) =20lg309,672=49,8 ( ) =0 ng c tớnh L1 ( ) l ng song song vi trc honh v ct trc tung ti im 49,8 ng c tớnh ( ) trựng vi trc honh -Thnh phn th hai: L2 ( ) =-20lg ( ) =- c tớnh L2 ( ) l c tớnh biờn tn s ca khõu tớch phõn, ú l ng thng cú nghiờng -20 db/dc v ct trc honh ti im cú =1 c tớnh ( ) song song vi trc honh , ct trc tung ti im - -Thnh phn th ba: L3 ( ) =- 20lg 0,17 + ( ) = -arctg(0,17 ) Ta dng L3 ( ) bng phng phỏp tim cn: + Khi 0,17 (0,17 )2 (0,17 )2 >>1 nờn b qua thnh phn Thnh phn L3 ( ) =- 20lg(0,17 ), v thỡ ( ) =- Vi nhng giỏ tr < g1 c tớnh trựng vi trc honh Ti tn s g1 , c tớnh gp xung vi nghiờng -20db/dc -Thnh phn th t v th nm: L4 ( ) = -20lg 0, 0292 + , ( ) = - arctg(0,029 ) L5 ( ) =- 20lg 0, 0082 + , ( ) =- arctg(0,008 ) Cỏc c tớnh ny ch khỏc c tớnh L3 ( ) , ( ) bi hng s thi gian Do vy cỏch xõy dng chỳng tng t cỏch xõy dng L3 ( ) , ( ) Tng hp c tớnh tn s biờn logarit ca h thng h: Lh ( ) = L1 ( ) + L2 ( ) + L3 ( ) + L4 ( ) + L5 ( ) Cỏc im tn s gp ca cỏc khõu: 1 = =5,88 (sec-1) T3 0,17 1 g = 2bd = = =34,48 (sec-1) T2 0, 029 1 g = 3bd = = =125 (sec-1) T1 0, 008 # Ta tin hnh xõy dng c tớnh tn s biờn logarit (hỡnh v): g1 = 1bd = Khi chuyn t im gp trc im gp tip theo thỡ nghiờng ca on ú bng nghiờng ca on trc cụng vi nghiờng ca khõu tip theo 10 +Do nh hng ca ca khõu khuch i, ng c tớnh s bt u t im =1 cú tung 49,8 +Trong khong tn s 1< < g1 :Do nh hng ca khõu tớch phõn, ng c tớnh s nghiờng vi dc -20 db/dc +Trong khong tn s g1 < < g :Do nh hng ca khõu quỏn tớnh cú hng s thi gian T=0,17 (sec), ng c tớnh s nghiờng thờm -20db/dc nghiờng tng hp l -40db/dc +Trong khong tn s g < < g :Do nh hng ca khõu quỏn tớnh cú hng s thi gian T=0,029 (sec) , ng c tớnh s nghiờng thờm -20db/dc nghiờng tng hp l -60db/dc +Trong khong tn s > g :Do nh hng ca khõu quỏn tớnh cú hng s thi gian T=0,008 (sec) , ng c tớnh s nghiờng thờm -20db/dc nghiờng tng hp l -80db/dc 3.2 Xõy dng c tớnh pha tn s logarit khõu tớch phõn gõy nờn c tớnh l ng thng song song vi trc honh, ct trc tung ti - -Trong khong tn s g1 < < g : Do nh hng ca khõu quỏn tớnh cú hng s thi gian T=0,17 (sec), ta cng vo ( ) =-arctg(0,17 ) c c tớnh khong ny l: - - arctg(0,17 ) - Trong khong tn s g < < g : Do nh hng ca khõu quỏn tớnh cú hng s thi gian T=0,029 (sec) , ), ta cng vo ( ) =- arctg(0,029 ) c c tớnh khong ny l: - - arctg(0,17 )- arctg(0,029 ) - Trong khong tn s > g :Do nh hng ca khõu quỏn tớnh cú hng s thi gian T=0,008 (sec) , ta cng vo ( ) =- arctg(0,008 ) c c -Trc tiờn dng c tớnh ( ) =- tớnh khong ny l: - - arctg(0,17 )- arctg(0,029 )- arctg(0,008 ) Sau ú xp x cỏc ng riờng l trờn, ta c c tớnh pha tng hp ca h thng Xõy dng c tớnh tn s logarit v c tớnh pha mong mun 11 Do h thng cn tha sai s tc nờn c tớnh mong mun cn cú mt khõu tớch phõn, nờn s cú nghiờng ban u l -20db/dc, ng thi ti tn s ct, c tớnh cn cú nghiờng l -20db/dc v c tớnh vựng cao tn cú dc cng ln cng tt t ú t chn dng ng 2/1 tha nhng yờu cu trờn K (T2 s + 1) ng 2/1 (m=2, =1) cú dng: s (T s + 1)(T s + 1) -Khong tn s tng ng vi trng thỏi xỏc lp trờn c tớnh quỏ H thng cú bc phim tnh bng nờn phi tha yờu cu i vi sai s tc H s truyn ca h phi tha món.(ti liu thy phan) V V max Km Vmax 18 = = 112,5 => K m V 0,16 Ta chn K m =125 - d tr pha = 56 Chn (c ) = 3, Suy = 73 (c ) =73-56=17 (%) -Tn s ct: ữ 7,5 c = = = (s-1) tdc 1, 25 -Tn s gp 2m : m b = c 2( m 1) = 0,589 b = (c ) = 2 3, m=2 => m = => T2 m = b.c 0,589.6 = = 1, 767( s ) 2 = 0,566 (s) m 12 -Tn s gp c = 1m : 1m K m c m 6.1, 767 = 0, 0848 (s-1) => 1m = = Km m 125 Suy T1m = -Tn s gp 1 = = 11,8 (s) 1m 0, 0848 3m : c b 2.c 2.6 = => 3m = = = 20,37( s ) 3m b 0,589 1 = = 0, 05 3m 20,37 gim quỏ chnh: cn tng rng vựng trung tn nờn ta chn Suy T3m = T3m = T2 = 0, 029 T4 m = T1 = 0, 008 T dang biu bode ta cú hm s truyn h thng h mong mun nh sau: K m (T2 m s + 1) Whm ( s) = s (T1m s + 1)(T3m s + 1) (T4 m s + 1) Tớnh toỏn cu trỳc v thụng s ca c cu hiu chnh ni tip 5.1 Tớnh toỏn tham s Ta xõy dng c cu hiu chnh ni tip cho h thng h m bo yờu cu cht lng c t Sau ó mc c cu hiu chnh thỡ hm s truyn ca h thụng mch h s c xỏc nh bng biu thc (gt trang 212) Whm ( s) = Wnthc ( s).Whbd ( s) Ta chuyn sang hm s truyn tn s: Whm ( j ) = Wnthc ( j ).Whbd ( j ) V chuyn sang c tớnh tn s logarit(gt trang 221) Lm ( ) = Lnt ( ) + Lh ( ) Lnt ( ) = Lm ( ) Lh ( ) Khi ó cú Lm ( ) v Lh ( ) ta tin hnh xõy dng ng Lnt ( ) ta s dng phng phỏp tr th cho ( nh hỡnh v) T dng th ta cú hm s truyn khõu mc ni tip nh sau: 13 Wnthc ( s) = K hc (T2 m s + 1)(T3 s + 1) (T1m s + 1)(T3m s + 1) Trong ú: K hc = Km 125 = = 0, K bd 309, 672 T1hc = T1m = 11,8 T2 hc = T2 m = 0,566 T3hc = T3 = 0,17 T4 hc = T3m = 0, 029 Kim tra li bng matlab ó hiu chnh: Step Response From: trchienthuc/Constant1 (1) To: trchienthuc/Transfer Fcn7 (1) 1.4 1.2 Amplitude 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.5 1.5 Time (sec) Nhn xột : h thng kớn ó n nh nhng cha t c yờu cu cht lng m bi a cú cỏc thụng s : =23.6%, tdc =1.45s Do ú ta cn tinh chnh khõu hiu chnh t gn u bi hn: - K hc tng khin quỏ chnh tng, thi gian iu chnh gim tng t cng xy gim T2m 14 T ú t chn phng ỏn tng K hc c giỏ tr 0,484 suy K m =150 Nờn ham truyn h sau hiu chnh cú dng : 150(0,566s + 1) Whm ( s) = s (11,8s + 1)(0, 029 s + 1) (0, 008s + 1) Kim tra bng matlab sau ó tinh chnh li: Step Response From: trchienthuc/Constant1 (1) To: trchienthuc/Transfer Fcn7 (1) 1.4 1.2 Amplitude 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Time (sec) Sau tinh chnh t cú =24,7%, tdc =1.37s ng c tớnh logarit: 15 Bode Diagram From: trchienthuc/Constant (1) To: trchienthuc/Transfer Fcn3 (1) 50 Magnitude (dB) System: sys Gain Margin (dB): 13.7 At frequency (rad/sec): 26.2 Closed Loop Stable? Yes -50 -100 -150 -200 Phase (deg) -90 System: sys Phase Margin (deg): 88.9 Delay Margin (sec): 0.161 At frequency (rad/sec): 9.66 Closed Loop Stable? Yes -180 -270 -360 -1 10 10 10 10 10 10 Frequency (rad/sec) 5.2 Hin thc húa T c tớnh khõu hiu chnh nhn c ta la chn mc ni tip cỏc khõu sau: a Khõu tớch phõn 16 (Ttp1s + 1) Wtp ( s) = ktp (Ttp s + 1) ktp = ; Ttp1 = Rtp1Ctp = T2 m = 0.566 Ttp = ( Rtp1 + Rtp )Ctp = T1m = 11,8 Rtp1Ctp = 0.566 => ( Rtp1 + Rtp )Ctp = 11,8 Chn Rtp1 =12k suy Ctp =47 F v Rtp =240k b Khõu vi phõn Wvp ( s ) = kvp kvp = (Tvp1s + 1) (Tvp s + 1) Rvp1 Rvp1 + Rvp + Rvp = K hc = 0, 484 Tvp1 = Rvp 2Cvp = T3 = 0.17 s Tvp = Vỡ nờn Rvp 2Cvp ( Rvp1 + Rvp ) Rvp1 + Rvp + Rvp Rvp1 Rvp1 + Rvp + Rvp = Tvp1 Rvp1 + Rvp Rvp1 + Rvp + Rvp = T3m = 0, 029 = 0, 484 Rvp1 Rvp1 + Rvp + Rvp Tvp1 = 0, 082 > 0, 029 Do ú cn tng K bd , ly K bd =950 lỳc ny: 17 K m 150 = = 0,158 K bd 950 Rvp1 Tvp1 = 0, 027 Rvp1 + Rvp + Rvp kvp = => => Rvp Rvp1 + Rvp + Rvp Rvp Rvp1 + Rvp + Rvp Tvp1 = 0, 002 = 0, 0118 Rvp 2Cvp = 0.17 Rvp1 = 0,158 R + R + R vp vp vp1 Rvp = 0, 0118 Rvp1 + Rvp + Rvp Chn Rvp =43k ta nhn c : Cvp =3,9 F Rvp1 =8,2 k Rvp = 620 Ta c hm truyn khõu hiu chnh thc t: 0,158(0,564s + 1)(0,17 s + 1) Wnthc ( s ) = (11,84s + 1)(0, 0285s + 1) T ú ta nhn c hm truyn mong mun nh sau: 150(0,564 s + 1) Whm ( s) = s (11,84s + 1)(0, 029 s + 1)(0.0285s + 1)(0, 008s + 1) Kim tra li bng phn mm matlab sau ó hin thc húa: 18 Step Response From: untitled/Constant (1) To: untitled/Transfer Fcn3 (1) 1.4 1.2 Amplitude 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Time (sec) Ta nhn c =24,5%, tdc =1.37s Ta nhn thy sau hin thc húa khõu hiaauj chnh ng c thớnh gn nh k thay i so vi trc hin thc húa khõu hiu chnh ng c tớnh logarit: Bode Diagram From: sauhienthuc/Constant (1) To: sauhienthuc/Transfer Fcn3 (1) 50 Magnitude (dB) System: sys Gain Margin (dB): 13.9 At frequency (rad/sec): 26.4 Closed Loop Stable? Yes -50 -100 -150 -200 Phase (deg) -90 System: sys Phase Margin (deg): 89.9 Delay Margin (sec): 0.164 At frequency (rad/sec): 9.54 Closed Loop Stable? Yes -180 -270 -360 -1 10 10 10 10 10 10 Frequency (rad/sec) 19 Kt lun -H thng ó c hiu chnh n nh nhiờn ch ỏp ng quỏ hiu chnh ca ố bi a -Qua quỏ trỡnh lm bi ln em nhn thy, bt k h thng mt n nh no u cú th a v n nh thụng qua c cu hiu chnh mc thờm vo, vic thay i c cỏc thụng s ca c cu hiu chnh to c hi ln hn a h thng v ỳng cht lng mong mun hoc gn ỳng vi cht lng mong mun -Bi ln c giao ó giỳp em lm quen c vi h thng iu khin tuyn tớnh liờn tc c bn, ng thi ó hỡnh dung c phn no cỏc bc lm cn pha phõn tớch v tng hp h thng thc t Ti liu tham kho -Giỏo trỡnh lý thuyt iu khin t ng Nguyn Tng Cng -Ti liu hng dn lm bi ln mụn hc C s lý thuyt iu chnh t ng Kho sỏt v tớnh toỏn h thng CT liờn tc, tuyn tớnh HVKTQS 1997 -Ti liu thớ nghim lý thuyt iu khin t ng HVKTQS-2015 20 [...]... giúp em làm quen được với hệ thống điều khiển tuyến tính liên tục cơ bản, đồng thời đã hình dung ra được phần nào các bước làm khi cần phỉa phân tích và tổng hợp 1 hệ thống trong thực tế 7 Tài liệu tham khảo -Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động – Nguyễn Tăng Cường -Tài liệu “hướng dẫn làm bài tập lớn môn học Cơ sở lý thuyết điều chỉnh tự động – Khảo sát và tính toán hệ thống ĐCTĐ liên tục, tuyến... 4 10 Frequency (rad/sec) 19 6 Kết luận -Hệ thống đã được hiệu chỉnh ổn định tuy nhiên chỉ đáp ứng độ quá hiệu chỉnh của đè bài đưa ra -Qua quá trình làm bài tập lớn em nhận thấy, bất kỳ hệ thống mất ổn định nào đều có thể đưa về ổn định thông qua cơ cấu hiệu chỉnh mắc thêm vào, việc thay đổi được các thông số của cơ cấu hiệu chỉnh tạo cơ hội lớn hơn để đưa hệ thống về đúng chất lượng mong muốn hoặc... 0.4 0.2 0 0 0.5 1 1.5 Time (sec) Nhận xét : hệ thống kín tuy đã ổn định nhưng vần chưa đạt được yêu cầu chất lượng mà đề bài đưa ra có các thông số : δ =23.6%, tdc =1.45s Do đó ta cần tinh chỉnh khâu hiệu chỉnh để đạt gần đầu bài hơn: - K hc tăng khiến độ quá chỉnh tăng, thời gian điều chỉnh giảm tương tự cũng xảy ra khi giảm T2m 14 Từ đó t chọn phương án tăng K hc được giá trị 0,484 suy ra K m =150... có hằng số thời gian T=0,008 (sec) , ta cộng vào ϕ5 (ω ) =- arctg(0,008 ω ) được đặc -Trước tiên dựng đặc tính ϕ2 (ω ) =- tính trong khoảng này là: π 2 - - arctg(0,17 ω )- arctg(0,029 ω )- arctg(0,008 ω ) Sau đó xấp xỉ các đường riêng lẻ trên, ta được đặc tính pha tổng hợp của hệ thống 4 Xây dựng đặc tính tần số logarit và đặc tính pha mong muốn 11 Do hệ thống cần thỏa mãn sai số tốc độ nên đặc tính... giảm quá chỉnh: cần tăng độ rộng vùng trung tần nên ta chọn Suy ra T3m = T3m = T2 = 0, 029  T4 m = T1 = 0, 008 Từ dang biểu đồ bode ta có hàm số truyền hệ thống hở mong muốn như sau: K m (T2 m s + 1) Whm ( s) = s (T1m s + 1)(T3m s + 1) 2 (T4 m s + 1) 5 Tính toán cấu trúc và thông số của cơ cấu hiệu chỉnh nối tiếp 5.1 Tính toán tham số Ta xây dựng cơ cấu hiệu chỉnh nối tiếp cho hệ thống hở để đảm bảo... có độ nghiêng là -20db/dc và đặc tính vùng cao tần có độ dốc càng lớn càng tốt từ đó t chọn dạng đường 2/1 thỏa mãn những yêu cầu trên Kν (T2 s + 1) Đường 2/1 (m=2, ν =1) có dạng: s (T s + 1)(T s + 1) 1 3 -Khoảng tần số tương ứng với trạng thái xác lập trên đặc tính quá độ Hệ thống có bậc phiếm tĩnh bằng 1 nên phải thỏa mãn yêu cầu đối với sai số vận tốc Hệ số truyền của hệ phải thỏa mãn.(tài liệu... lượng được đặt ra Sau khi đã mắc cơ cấu hiệu chỉnh thì hàm số truyền của hệ thông mạch hở sẽ được xác định bằng biểu thức (gt trang 212) Whm ( s) = Wnthc ( s).Whbd ( s) Ta chuyển sang hàm số truyền tần số: Whm ( jω ) = Wnthc ( jω ).Whbd ( jω ) Và chuyển sang đặc tính tần số logarit(gt trang 221) Lm (ω ) = Lnt (ω ) + Lh (ω ) ⇔ Lnt (ω ) = Lm (ω ) − Lh (ω ) Khi đã có Lm (ω ) và Lh (ω ) ta tiến hành xây dựng... thêm -20db/dc Độ nghiêng tổng hợp là -40db/dc +Trong khoảng tần số ωg 2 < ω < ωg 3 :Do ảnh hưởng của khâu quán tính có hằng số thời gian T=0,029 (sec) , đường đặc tính sẽ nghiêng thêm -20db/dc Độ nghiêng tổng hợp là -60db/dc +Trong khoảng tần số ω > ωg 3 :Do ảnh hưởng của khâu quán tính có hằng số thời gian T=0,008 (sec) , đường đặc tính sẽ nghiêng thêm -20db/dc Độ nghiêng tổng hợp là -80db/dc 3.2 Xây... khoảng tần số g1 < < g 2 : Do ảnh hưởng của khâu quán tính có hằng số thời gian T=0,17 (sec), ta cộng vào ϕ3 (ω ) =-arctg(0,17 ω ) được π đặc tính trong khoảng này là: - - arctg(0,17 ω ) 2 ω ω - Trong khoảng tần số g 2 < < ωg 3 : Do ảnh hưởng của khâu quán tính có hằng số thời gian T=0,029 (sec) , ), ta cộng vào ϕ4 (ω ) =- arctg(0,029 ω ) π được đặc tính trong khoảng này là: - - arctg(0,17 ω )- arctg(0,029... suy ra Ctp =47 µ F và Rtp 2 =240k Ω b Khâu vi phân Wvp ( s ) = kvp kvp = (Tvp1s + 1) (Tvp 2 s + 1) Rvp1 Rvp1 + Rvp 2 + Rvp 3 = K hc = 0, 484 Tvp1 = Rvp 2Cvp = T3 = 0.17 s Tvp 2 = Vì nên Rvp 2Cvp ( Rvp1 + Rvp 3 ) Rvp1 + Rvp 2 + Rvp 3 Rvp1 Rvp1 + Rvp 2 + Rvp 3 = Tvp1 Rvp1 + Rvp 3 Rvp1 + Rvp 2 + Rvp 3 = T3m = 0, 029 = 0, 484 Rvp1 Rvp1 + Rvp 2 + Rvp 3 Tvp1 = 0, 082 > 0, 029 Do đó cần tăng K bd , lấy K bd