- c Bộ điều khiển tỉ lệ P:. - Hình 5.5 – Bộ điều khiển tỉ lệ P. - >>J=0.01;. - >>b=0.1;. - >>K=0.01;. - >>R=1;. - >>L=0.5;. - >>num=K;. - >>den=[(J*L) ((J*R)+(L*b)) ((b*R)+K^2)];. - Khi thêm vào khâu tỉ lệ P, ta có hàm truyền vòng hở:. - >>Kp=100;. - >>numa=Kp*num;. - >>dena=den;. - Xác định hàm truyền vòng kín của hệ thống ta dùng lệnh cloop:. - >>[numac,denac]=cloop(numa,dena). - Đáp ứng Step vòng kín của bộ điều khiển tỉ lệ như sau:. - >>t=0:0.01:2;. - >>step(numac,denac). - 9 Sinh viên hãy so sánh với đáp ứng của hệ khi chưa có bộ điều khiển tỉ lệ, ở câu III.1.c (lưu ý đến các thông số: thời gian lên, độ vọt lố, thời gian quá độ).. - 9 Tương tự, sinh viên hãy so sánh với đáp ứng xung.. - d Bộ điều khiển Vi tích phân tỉ lệ PID:. - Hình 5.6 – Bộ điều khiển PID. - Khi thêm bộ điều khiển PID, hàm truyền hở của hệ thống là:. - >>Ki=1;. - >>Kd=1;. - >>numc=[Kd, Kp, Ki];. - >>denc=[1 0];. - >>numa=conv(num,numc. - >>dena=conv(den,denc. - >>[numac,denac]=cloop(numa,dena);. - Đáp ứng Step của hệ điều khiển PID:. - 9 Sinh viên so sánh với đáp ứng của bộ điều khiển tỉ lệ P ở câu c, nhận xét.. - 9 Dựa vào bảng tổng kết ảnh hưởng của K P , K D và K I đối với hệ thống điều khiển, sinh viên hãy thay đổi 3 thông số này và kiểm chứng đáp ứng của hệ thống.. - III.3 Hiệu chỉnh thông số của bộ điều khiển PID. - Một phương pháp cổ điển nhưng đơn giản và hiệu quả để chỉnh định 3 thông số K P , K I và K D của bộ điều khiển PID là phương pháp Ziegler- Nichols (Ziegler Nichols Tuning Method). - Chỉ điều khiển hệ thống bằng bộ điều khiển tỉ lệ K P (đặt K I =K D =0).. - Bộ điều khiển K P K I K D. - c Ví dụ: Giả sử cần thiết kế bộ điều khiển PID cho hệ thống sau:. - 9 Bước 1: Điều khiển hệ thống chỉ với bộ điều khiển tỉ lệ:. - 9 Bước 2: Xác định K C và ϖ c mà ở đó hệ thống bắt đầu giao động - dùng hàm rlocus của Matlab (sinh viên nên lưu thành file .m hoặc thao tác trong Matlab Editor sau đó copy và dán vào Workspace cả đoạn lệnh để dễ dàng cho việc hiệu chỉnh các thông số ở phần sau):. - >>close all. - >>num=5;. - >>den . - >>[numc,denc]=cloop(num,den);. - >>htkin=tf(numc,denc. - >>rlocus(htkin). - >>. - >>[Kc,Omegac. - Suy ra thông số của bộ điều khiển PID:. - Thử đáp ứng của hệ:. - >>Kp=120. - >>denc=[1 0. - >>[numac,denac]=cloop(conv(num,numc),conv(den,denc)). - 9 Bước 3: Thực hiện tương tự như III.2.d, sinh viên hãy điều chỉnh một lượng nhỏ 3 thông số K P , K D và K I để được đáp ứng tốt hơn.. - d Sinh viên hãy thiết kế bộ điều khiển PID cho hệ thống sau:. - c Sinh viên hãy thiết kế bộ điều khiển Vi phân tỉ lệ (Proportional- Derivative controller):. - d Sinh viên hãy thiết kế bộ điều khiển Tích phân tỉ lệ (Proportional- Integral controller):. - Bài thí nghiệm này trang bị cho sinh viên một số kiến thức cơ bản để xây dựng giao diện người dùng trong môi trường Matlab, nhằm hoàn thiện một chương trình ứng dụng nhất định.. - Trong bài thí nghiệm này, sinh viên lần lượt thực hiện các bước được nêu ra để được một giao diện đơn giản như hình vẽ 6.2. - Trong mỗi bước thực hành, sinh viên hãy quan sát kỹ đáp ứng của chương trình, từ đó tự mình rút ra kinh nghiệm về việc điều chỉnh các thuộc tính đồ hoạ của Matlab.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt