(Tiểu luận) báo cáo môn thực hành đktđ bài thí nghiệm 1 ứng dụng matlab phân tích các hệ thống điều khiển tự động

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM

TRUNG TÂM TƯ VẤN & HỖ TRỢ SINH VIÊN

BÁO

CÁO

MƠN

THỰC
HÀNH ĐKTĐ

BÀI THÍ NGHIỆM 1: ỨNG DỤNG MATLAB PHÂN TÍCH CÁC
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

Giảng viên hướng dẫn: Hồng Đình Khơi
Nhóm th c hiện: Nhóm 6
Lớp: DH I16D - 420300068704

Thành viên
Đặng Hữu Thắng -20085021
Đặng Quang Minh-20061821
Nguyễn Đức Phước-20086491
Huỳnh Anh Tú -20091761

Thành phố Hồ Chí Minh,11 tháng 11 năm 2022

III.1 TÌM HÀM TRUYỀN TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA HỆ THỐNG:
Thí nghiệm:
1

0

0

Tieu luan


Bằng cách sử dụng các lệnh cơ bản conv, tf, series, parallel, feedback ở phần phụ
lục chương 2 trong sách lý thuyết điều khiển tự động (trang 85), tìm biểu thức hàm
truyền tương đương G(s) của hệ thống sau:

*Nhập và chạy chương trình:

2

0

0

Tieu luan


III.2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG DÙNG BIỂU ĐỒ BODE :
Thí nghiệm
Khảo sát hệ thống phản hồi âm đơn vị có hàm truyền hở:

A. Nhập lệnh vẽ biểu đồ bode của G(s) khi K=10:

3

0

0

Tieu luan


- Chạy chương trình:

- Biểu đồ bode :

B.

4

0

0

Tieu luan


- Tần số cắt biên: Wc = 0.302 rad/s
- Tần số cắt pha: W-π = 4.56 rad/
- Độ dự trữ biên :GM= -L( ωπ)= -(-24.4)= 24.4 dB
- Độ dự trữ pha : φM= 180° + (-64.2°)= 115.8°
-𝜑𝜑 = 24.4°>0
-GM=°)= 115.8°>0
C. -Vì có độ dự trữ biên(GM) và độ dự trữ pha(𝜑𝜑) đều lớn hơn 0. Nên hệ

thống trên ổn định
D. Vẽ đáp ứng quá độ:
* Nhập lệnh và chạy chương trình:

5

0

0

Tieu luan


E. Thực hiện lại các yêu cầu với K = 400:
* Nhập lệnh và chạy chương trình:

6

0

0

Tieu luan


- Tần số cắt biên: Wc = 6.71 rad/s
- Tần số cắt pha: W-π = 4.65 rad/s
- Độ dự trữ biên :GM= -L( ωπ)= -(7.21)= -7.21 dB
- Độ dự trữ pha : φM= 180° + -203°= -23°
-𝜑𝜑= -7.21>0

-GM=°)= -23 °>0
- Hệ thống trên khơng ổn định. Vì có độ dự trữ biên(GM) và độ dự trữ
pha(𝜑𝜑) đều bé hơn 0
* Vẽ đáp ứng quá độ:
- Nhập lệnh và chạy chương trình:

7

0

0

Tieu luan


III.3 KHẢO SÁT HỆ THỐNG DÙNG NYQUIST:
A. Nhập lệnh vẽ biểu đồ Nyquist của G(s) khi K=10:

8

0

0

Tieu luan


9

0

0

Tieu luan


III.4. KHẢO SÁT HỆ THỐNG DÙNG PHƯƠNG PHÁP QĐNS:
Thí nghiệm:
Hê thống hồi tiếp âm đơn vị có hàm truyền hở

A. Tìm Kgh:
- Nhập và chạy chương trình:

Kgh=428
10

0

0

Tieu luan


B.

Hệ thống có tần số giao động tự nhiên ωn=4:
Kgh=52.4

C. K để hệ thống có hệ số tắt là 0.7:
Kgh=20.2

11

0

0

Tieu luan


D. K để hệ thống có độ vọt lố POT=25%:
Kgh=76.8

E. K để hệ thống có thời gian xác lập (tiêu chuẩn 2%) txl=4s:
Kgh=161

12

0

0

Tieu luan


III.5 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỦA HỆ THỐNG:
Thí nghiệm:
Với hệ thống như hình III.4:
a. Với giá trị K=Kgh tìm được ở trên vẽ đáp ứng ở trên của hệ thống với đầu vào, hàm
nấc đơn vị. Kiểm chứng ngõ ra của hệ thống đáp ứng ngõ ra có dao động khơng.

b. Với giá trị K tìm được ở câu d phần III.4 vẽ đáp ứng quá độ của hệ thống vịng kín
với đầu vào hàm nấc đơn vị trong khoảng thời gian t=0-5s. Từ hình vẽ, tìm độ vọt lố
và sai số xác lập của hệ thống. Kiểm chứng lại hệ thống có độ vọt lố có POT=25%
khơng. Lưu hình và viết báo cáo.
5c. Với giá trị tìm được ở câu e hình phần III.4 vẽ đáp ứng quá độ hệ thống vịng kín với
hàm nấc đơn vị với t=0:5s. Từ hình vẽ tìm độ vọt lố và sai số xác lập. Kiểm chứng lại
hệ thống có txl=4s khơng. Lưu hình và viết báo cáo
d. Vẽ hai đáp ứng quá độ ở câu b, c trên cùng một hình vẽ. Chú thích hình vẽ đáp ứng
nào tương ứng với K đó. Lưu hình vẽ và viết báo cáo.
A. Nhập và chạy chương trình:

13

0

0

Tieu luan


➔ HỆ THỐNG KO ỔN ĐỊNH
B. Nhập và chạy chương trình:

14

0

0

Tieu luan

C. Nhập và chạy chương trình:

15

0

0

Tieu luan


C. Nhập và chạy chương trình:

Đồ thị màu xanh tương ứng với K=161
Đồ thị màu cam tương ứng với K=76.8

16

0

0

Tieu luan


17

0

0

Tieu luan


18

0

0

Tieu luan