báo cáo hệ thống điều chỉnh tự động với tham số cho trước

Lời nói đầu
Mục đích giúp các học viên hệ thống hoá và củng cố lí thuyết đã học,
nắm được các phương pháp thiết kế tính toán hệ thống điều chỉnh tự động
(ĐCTĐ) và biết cách sử dụng tài liệu tra cứu, biểu đồ tài liệu kỹ thuật có liên
quan tới môn học thì việc làm bài tập lớn của môn học “lý thuyết điều chỉnh
tự động” là hết sức cần thiết .
Các hệ thống ĐCTĐ được áp dụng trong các thiết bị kỹ thuật ngày nay
có nhiều loại có cấu trúc từ đơn giản đến phức tạp thậm trí có thể rất đa dạng
và phức tạp, tuỳ thuộc vào yêu cầu ứng dụng chung. Nhưng bằng các công cụ
toán học ( khai triển chuỗi Taylo, tuyến tính hoá từng phần đặc tính ) và
phần mềm Matlab ta có thể chuyển hết các hệ về hệ tuyến tính thuận lợi về
mặt toán học phục vụ cho nghiên cứu. Cũng chính vì lí do đó mà yêu cầu khảo
sát, tính toán, nghiên cứu phải nắm được hệ thống ĐCTĐ tuyến tính là nhiệm
vụ quan trọng của khoa học kỹ thuật nói chung và của kỹ thuật quân sự nói
riêng.

Trong khuôn khổ của bài tập lớn em áp dụng phương pháp đặc tính tần
số lôgarit để khảo sát, tính toán và hệ thống " ĐCTĐ tuyến tính liên tục
theo các yêu cầu chỉ tiêu chất lượng làm việc cho trước”.
Em xin chân thành cám ơn thầy giáo đã tận tình giúp đỡ em
hoàn thành bài tập lớn này.

Học viên thực hiện :
Lớp :
Môn học:
Lý thuyết điều chỉnh tự động
A. Đề bài : Tính toán hệ thống ĐCTĐ tuyến tính liên tục theo các yêu
cầu chỉ tiêu chất lượng làm việc cho trước.
Nội dung: Hệ thống bám điện cơ công suất nhỏ dùng chiết áp và động
cơ không đồng bộ hai pha
Trong đó :

• Bộ đatric – dùng chiết áp gồm chiết áp phát CA
P
và chiết áp thu
CA
T
.
• KĐĐT – Khuyếc đại điện từ
• ĐCCH - Động cơ chấp hành là động cơ không đồng bộ hai pha
• ĐT: Đổi tốc
• ĐTĐC: Đối tượng điều chỉnh (An ten rađa, tên lửa, pháo cao xạ).

C
1
CA
T
CA
P
P
α
T
α
U
CA
ĐTĐC
KĐĐT
C
~ 220V
U
0
Các thông số cho trước của các phần tử trong hệ thống

Tên phần tử Chiết
áp
KĐĐT ĐCCH ĐT
Ký hiệu các
thông số và
thứ nguyên
K
ca
[v/độ
]
K
KĐĐT
[mA/v]
T
KĐĐT
[sec]
K
KĐMĐ
[độ/mA]
T
ĐT
[sec]
T
ĐC
[sec]
K
Đt
=1/i
[độ/độ]
Giá trị K3

36
K4
300
T1
0.005
K6
2.3
T2
0.02
T3
0.1
K7
0,002
I.Lập sơ đồ khối,phân tích chức năng của các phần tử ,lập sơ đồ chức năng
và thuyết minh nguyên lý làm việc của hệ thống ĐCTĐ.
B. các bước Tiến hành
I. Lập sơ đồ khối, phân tích chức năng của các phần tử, lập sơ đồ
chức năng và nghiên cứu nguyên lý làm việc của hệ thống điều chỉnh tự
động:
Trên cơ sở phân chia hệ thống đã cho thành các phần tử riêng biệt, ta sẽ
lập sơ đồ khối. Phân tích chức năng của các phần tử và lập sơ đồ chức năng
của hệ thống. Trên cơ sở phân tích hệ thống, ta sẽ thuyết minh nguyên lý làm
việc của hệ thống ở các chế độ khác nhau( chế độ triệt tiêu sai lệch, chế độ
bám )
1. Sơ đồ khối
Hình 2: Sơ đồ khối
2. Phân tích chức năng của các phần tử
-CCCT: Tạo góc quay ban đầu cho hệ thống.
-Bộ Đatric: +so sánh tín hiệu góc đưa về với góc ban đầu.
+Tạo tín hiệu điện áp tỉ lệ với độ sai lệch góc.

CC
CT
ĐT
Bộ
Đatric
KĐ
ĐT
ĐC
CH
ĐT
ĐC
-KĐĐT: khuyếch đại tín hiệu điện áp từ chiết áp phát.
-ĐCCH: động cơ chấp hành làm nhiệm vụ lấy tín hiệu điện áp đưa vào từ
KĐĐT và biến đổi thành góc ra.
-ĐT: điều chỉnh tốc độ góc ra để truyền về bộ phận Đatric.
3. Sơ đồ chức năng
II. Phân tích cấu trúc - lập sơ đồ cấu trúc và xác định hàm số truyền
của hệ thống mạch hở.
Sơ đồ cấu trúc
Sử dụng biến đổi tuyến tính ta thu được sơ đồ tương đương sau:
Cơ
cấu
phát
Chiết
áp
Khuyếch
đại điện
tử
Cơ
cấu

chấp
hành
Bộ
đổi
tốc
đối
tượng
điều
khiển
ĐCCH ĐTCA
p
KĐĐT ĐTĐC
CA
T
P
α
K
3
1
1
4
+
pT
K
)1)(1(
32
6
++
TpTp
K

K
7
K
3
T
α
2.Chức năng của các phần tử trong hệ thống ,sơ đồ chức năng:
- KĐĐT: khuyếch đại tín hiệu điện áp từ chiết áp phát.
Bộ Đatric: +so sánh tín hiệu góc đưa về với góc ban đầu.
+Tạo tín hiệu điện áp tỉ lệ với độ sai lệch góc
- Bộ Đatric gồm chiết áp phát có chức năng biến đổi góc quay
P
α
thành
tín hiệu điện áp và chiết áp thu
- KĐĐT : Khuếch đại điện từ là khâu khuếch đại điện áp U
CA
từ chiết
áp phát để điều khiển ĐCCH (động cơ không đồng bộ hai pha).
- ĐT : Cơ cấu đổi tốc biến góc quay của ĐCCH thành độ lệch góc
quay của chiết áp thu và điều chỉnh ĐTĐC.
3. Nguyên lý làm việc của hệ thống bám điện cơ :
Từ sơ đồ nguyên lý ta thấy hệ thống đã cho hoạt động theo nguyên lý
sai lệch. Chiết áp thu phản ánh được vị trí của đối tượng điều chỉnh. Chiết
áp phát có thể cơ cấu chương trình , góc của nó là đầu vào của hệ thống.
Khi góc giữa hai chiết áp phát và thu lệch nhau thì U
CA
≠0 do đó đầu ra của
bộ khuếch đại điện tử sẽ tác động đến 1 pha của động cơ không đồng bộ
hai pha làm góc quay của trục động cơ này biến đổi theo hướng làm giảm

góc lệch của hai kim chỉ của chiết áp qua bộ đổi tốc.
ĐCCH ĐTCA
p
KĐĐT ĐTĐC
P
α
K
3
1
1
4
+
pT
K
)1)(1(
32
6
++
TpTp
K
K
7
T
α
II. Phân tích cấu trúc - lập sơ đồ cấu trúc và xác định hàm số truyền
của hệ thống mạch hở.
1. Sơ đồ cấu trúc
Trên cơ sở sơ đồ chức năng và sơ đồ khối của hệ thống, ta thành lập
được sơ đồ cấu trúc với hàm số truyền của các khâu động học điển hình
như hình vẽ:

• Tín hiệu vào hệ thống dưới dạng góc quay ỏ(t) qua chiết áp phát
chuyển thành tín hiệu điện áp. Hàm số truyền của chiết áp kí hiệu
là: W
1
(p)=K
3
=
)(
)(
1
p
pU
p
α
(V/độ)
• Tương tự hàm truyền của chiết áp thu cũng bằng W
1
(p)=
)(
)(
2
p
pU
T
α

[V/độ]
• Hiệu điện thế giữa hai đầu ra của hai chiết áp U
CA
(t)= K3(ỏ

p
(t)- ỏ
t
(t))
được đưa vào đầu vào của bộ khuếch đại điện tử. Khuếch đại điện tử
là một khâu quán tính có hàm truyền là W
2
(p)=
1*
1
4
+pT
K
=
)(
)(
pU
pI
CA

[mA/v]
• Sau đó tín hiệu được đưa vào điều khiển động cơ chấp hành là động
cơ không đồng bộ hai pha. Đây là một khâu tích phân - quán tính
bậc hai có hàm số truyền là : W
3
(p)=
( )( )
)1*1*
32
6

++ pTpTp
K
=
)(
)(
pI
p
dc
α

[độ/mA] .
• Động cơ chấp hành tác động vào làm quay đối tượng điều chỉnh qua
bộ đổi tốc có hàm số truyền W
4
(p)=K7 =
)(
)(
p
p
dc
T
α
α
[độ/độ]
2.Xác định hàm số truyền mạch hở
Do hệ thống gồm các khâu mắc nối tiếp nhau cho nên hàm số truyền
mạch hở bằng tích các hàm số truyền các khâu thành phần.
Hàm truyền mạch hở xác định như sau:
W(p) = W1(p)*W2(p)*W3(p)*W4(p)
=

)1(*)1)(1(
7*6*4*3
321
+++ pTpTpTp
KKKK

=
pp 1006.0(
6,33
+

Từ phương trình đặc trưng của hệ thống :
)1(*)1(*)1(
321
+++ pTpTpTP
=0
ta có các nghiệm:
0
p
=0
0200
005.0
1
1
1
1
<−=
−
=−=
T

p
;

050
02.0
1
2
1
2
<−=
−
=−=
T
p
;
010
1.0
1
3
1
3
<−=
−
=−=
T
p
Do đó hệ hở ở biên giới ổn định . Ta xét tính ổn định của hệ kín đã cho,
Kph=1
2. Khảo sát tính ổn định của hệ thống mạch kín.
Ta áp dụng tiêu chuẩn ổn định Hurwitz để khảo sát hệ kín.

Hàm số truyền của mạch kín:

)(
)(
)(
)(
)(1
)(
)(
pD
pN
pNK
pN
pW
pW
pW
h
h
K
=
+
=
+
=
Trong đó
)( pN
là đa thức đặc trưng của hàm truyền mạch hở,
)( pD
là đa thức
đặc trưng của hàm truyền kín.

Ta có :
)117.0)(10029.0)(1008.0(6.39)()( ++++=+= pppppNKpD

hay T
1
T
2
T
3
p
4
+( T
1
T
2
+T
2
T
3
+T
3
T
1
)p
3
+( T
1
+

T

2
+T
3
)p
2
+ p + K=0
đây là phương trình bậc 4 với các hệ số:
a
0
= T
1
T
2
T
3
=0,005*0,02*0,1 = 1*10
-5
> 0
a
1
= T
1
T
2
+T
2
T
3
+T
3

T
1
=0,005*0,02 + 0.1*0,02+0,005*0,1
= 0.0026

> 0

a
2
= T
1
+

T
2
+T
3
=0.125 > 0
a
3
= 1 > 0
a
4
= K > 0
Ta thấy :
0
0
0
31
420

31
3
<=∆
aa
aaa
aa
Hay a
3
(a
1
a
2
- a
0
a
3
) - a
1
2
a
4
=-0.0001
Do đó theo theo tiêu chuẩn Hurwits thì hệ kín đã cho không ổn định.Do đó
cần phải dùng cơ cấu hiệu chỉnh để đưa hệ trở thành ổn định.
I. Xây dựng đặc tính tần số biên độ lôga L
bđ
(ω) và đặc tính tần số pha
lôga ban đầu ϕ
bđ
(ω)

+ Xây dựng đặc tính tần số biên độ loga
Từ hàm số truyền mạch hở:
W
h
(p)=
)11.0)(102.0)(1005.0(
68.49
+++ pppp
.
Hệ thống bao gồm 1 khâu tích phân K
1
(p) =
p
1
và 3 khâu quán tính và một
khâu tuyến tính:
K
2
(p) =
1005.0
1
+p
, K
3
(p) =
102.0
1
+p
, K
4

(p) =
11.0
1
+p
, K
bd
= 49.68
mắc nối tiếp với nhau
Tương ứng với các khâu trên ta có các đặc tính tần số biên độ lôga lần lượt
là L
1
(ω), L
2
(ω), L
3
(ω), L
4
(ω).
Thay p=jω vào W
h
(p) ta nhận được biểu thức đặc tính tần số biên độ pha
hệ hở:
W
h
(jω) =
)11.0)(102.0)(1005.0(
68.49
+++
ωωωω
jjj

= A
h
(ω)
e
hj )(
ωψ
Trong đó:
L
h
(ω) =20lgK-20lgω- 20lg
1
22
3
+
ω
T
- 20lg
1
22
2
+
ω
T
- 20lg
1
22
1
+
ω
T

= 20lg39.6 - 20lgω - 20lg
1)1.0(
22
+
ω
- 20lg
1)02.0(
22
+
ω
- 20lg
1)005.0(
22
+
ω
ϕ
h
( ω) =
2
π
−
- arctg(T
3
ω) - arctg(T
2
ω)- arctg(T
1
ω)
=
2

π
−
- arctg(0.1ω) - arctg(0.02ω)- arctg(0.005ω)
A(ω) = A
h
(ω) =
1)005.0(1)02.0(1)1.0(
68.49
222222
+++
ωωωω
Đặc tính tần số biên độ logarit có dạng:
Đặc tính tần số biên độ lôga của hệ thống hở là:
L
h
(ω) = L
1
(ω) + L
2
(ω) + L
3
(ω) + L
4
(ω)
Ta xét các thành phần tương ứng trong các biểu thức tần số biên độ logarit
và pha tần số logarit trên:
*Thành phần thứ nhất:

ωω
lg2068.49lg20)(

1
−=
L

2
)(
1
π
ωϕ
−
=

Đặc tính
)(
1
ω
L
là một đường thẳng có độ nghiêng (
dc
db
20
−
) đi qua điểm
9236.3368.49lg20
=
trên trục tung và
1=
ω
trên trục hoành, còn đặc tính
2

)(
1
π
ωϕ
−
=
là đường thẳng đi qua điểm
2
π
−
song song trục hoành:
Hình 1 .Đặc tính biên độ tần số loga và đặc tính pha loga của L
1
(
ω
)
*Thành phần thứ hai :
( )
1005.0lg20)(
2
2
+−=
ωω
L

và
ωωϕ
005.0)(
2
arctg

−=
.
Ta lấy
0)(
2
=
ω
L
và
0)(
2
=
ωϕ
khi
1
200
005.0
1
0
g
ωω
==≤<
vì
( )
01lg201005.0lg20lim
2
0
==+
→
ω

ω
;
0)005.0(lim
0
=−
→
ω
ω
arctg
Lấy
ωω
005.0lg20)(
2
−=L
và
2
)(
2
π
ωϕ
−=
khi
005.0
1
≥
ω

Vì
( )
ωω

ω
005.0lg201005.0lg20lim
2
=+
∞→
;
2
)005.0(lim
0
π
ω
ω
−=−
→
arctg
Tần số gập :
sec]/[200
005.0
1
1
rad
g
==
ω
. Trong trường hợp này đặc tính tần số
biên độ lôga : là một đường thẳng trùng trục hoành khi
sec]/[2000
1
rad
g

=≤<
ωω
,tại tần số gập
sec]/[200
1
rad
g
=
ω
đặc tính bị gập xuống
với độ nghiêng






− ][20
dc
db
.Sai số lớn nhất trong cách dựng
)(
2
ω
L
vừa nêu là
tại tần số gập và bằng
( )
db3−
*Thành phần thứ ba :

( )
102.0lg20)(
2
3
+−=
ωω
L

và
ωωϕ
02.0)(
3
arctg
−=
.
Ta lấy
0)(
3
=
ω
L
và
0)(
3
=
ωϕ
khi
2
50
02.0

1
0
g
ωω
==≤<
vì
( )
01lg20102.0lg20lim
2
0
==+
→
ω
ω
;
0)02.0(lim
0
=−
→
ω
ω
arctg
Lấy
ωω
02.0lg20)(
3
−=L
và
2
)(

3
π
ωϕ
−=
khi
4827.34
02.0
1
=≥
ω

Vì
( )
ωω
ω
02.0lg20102.0lg20lim
2
=+
∞→
;
2
)02.0(lim
0
π
ω
ω
−=−
→
arctg
Tần số gập :

sec]/[50
02.0
1
2
rad
g
==
ω
. Trong trường hợp này đặc tính tần số
biên độ lôga : là một đường thẳng trùng trục hoành khi
sec]/[500
2
rad
g
=≤<
ωω
,tại tần số gập
sec]/[50
2
rad
g
=
ω
đặc tính bị gập xuống với độ nghiêng







− ][20
dc
db
.Sai số lớn nhất trong cách dựng
)(
2
ω
L
vừa nêu là tại tần số gập và
bằng
( )
db3−
:
*Thành phần thứ tư :
( )
11.0lg20)(
2
4
+−=
ωω
L

và
ωωϕ
1.0)(
4
arctg
−=
.
Ta lấy

0)(
4
=
ω
L
và
0)(
4
=
ωϕ
khi
3
5
1.0
1
0
g
ωω
==≤<
vì
( )
01lg2011.0lg20lim
2
0
==+
→
ω
ω
;
0)1.0(lim

0
=−
→
ω
ω
arctg
Lấy
ωω
1.0lg20)(
4
−=L
và
2
)(
4
π
ωϕ
−=
khi
10
1.0
1
=≥
ω

Vì
( )
ωω
ω
1.0lg2011.0lg20lim

2
=+
∞→
;
2
)1.0(lim
0
π
ω
ω
−=−
→
arctg
Tần số gập :
sec]/[10
1.0
1
3
rad
g
==
ω
. Trong trường hợp này đặc tính tần số biên
độ lôga : là một đường thẳng trùng trục hoành khi
sec]/[100
3
rad
g
=≤<
ωω

,tại
tần số gập
sec]/[10
3
rad
g
=
ω
đặc tính bị gập xuống với độ nghiêng






− ][20
dc
db
.Sai số lớn nhất trong cách dựng
)(
2
ω
L
vừa nêu là tại tần số gập và bằng
( )
db3−
:
Nhận xét:
Qua phần xây dựng đặc tính tần số biên độ lôga và đặc tính tần số pha lôga
của từng khâu ta thấy:đặc tính

)(
1
ω
L
của khâu tích phân có độ nghiêng không
đổi là






−
dc
db
20
và do đó ảnh hưởng đến tính chất động học của hệ thống ở mọi
khoảng tần số. Khâu quán tính chỉ ảnh hưởng đến tính chất động học của hệ
thống ở khoảng tần số
g
ωω
≥
tương ứng của khâu và làm cho đặc tính của hệ
thống nghiêng thêm







−
dc
db
20
sau tần số gập. Như vậy đối với hệ thống có
hàm số truyền ở trên chúng ta có thể nói:
-Trong khoảng tần số
1g
ωω
<
độ nghiêng của đặc tính
)(
ω
h
L
chỉ xác định bởi
độ nghỉêng của khâu tích phân, do đó có độ nghiêng là






−
dc
db
20
và qua điểm
có toạ độ
9236.3368.49lg20)( 1 ===

ωω
L
- Trong khoảng tần số
21 gg
ωωω
≤≤
do ảnh hưởng độ nghiêng khâu quán tính
có hằng số thời gian
[sec]1.0
3
=T
,đặc tính
)(
ω
h
L
sẽ nghiêng thêm






−
dc
db
20
và
do đó có độ nghiêng tổng cộng là







−
dc
db
40
- Trong khoảng tần số
32 gg
ωωω
≤≤
do ảnh hưởng độ nghiêng khâu quán tính
có hằng số thời gian
[sec]02.0
2
=T
đặc tính
)(
ω
h
L
sẽ nghiêng thêm







−
dc
db
20

và do đó có độ nghiêng tổng cộng là






−
dc
db
60
- Trong khoảng tần số
3g
ωω
>
do ảnh hưởng độ nghiêng khâu quán tính có
hằng số thời gian
[sec]005.0
1
=T
đặc tính
)(
ω
h
L

sẽ nghiêng thêm






−
dc
db
20
và do
đó có độ nghiêng tổng cộng là






−
dc
db
80
Đặc tính
)(
ω
h
L
của hệ thống xây dựng bằng phương pháp trên có dạng như
hìnhvẽ:

V. Tính toán và xây dựng đặc tính tần số biên độ loga mong muốn L
mm
(
ω
)
1. Yêu cầu chất lượng.
Yêu cầu chất lượng của hệ thống:
16.0 18
max
=∆= VV
Các chỉ tiêu chất lượng của quá trình quá độ:
2 sec1.1 26
max
=== nT
dc
σ
2. Xác đặc tính tần số biên độ lôga mong muốn
)(
ω
mm
L
2.1.Dựng ĐTTS L
mm
(ω) trong khoảng thấp tần.

Bậc phiếm tĩnh của hệ thống:
1=
υ
Đối với hệ phiếm tĩnh bậc một
)1( =

υ
phải thoả mãn yêu cầu đối với sai số
theo tốc độ , do đó hệ số truyền
mm
K
của hệ thống phải thoả mãn:
43.121
14.0
17
==
∆
≥
V
V
K
mm
Ta chọn:
150=
mm
K
Ta có L
mm
(ω) = 20 lgK
mm
- ν.20 lgω . Độ nghiêng của đặc tính là -20db/dc
,đặc
tính qua điểm có tung độ tại ω =1 và hoành độ 20.lgK
mm
= 20.lg150 = 43.522
2.2.Dựng ĐTTS L

mm
(ω) trong khoảng trung tần
Các chỉ tiêu chất lượng của quá trình quá độ:
2 sec1.1 26
max
=== nt
dc
σ
tra
theo đồ thị δ
max
= f(P
max
) và T
max
= f(P
max
) ta có: K
0
=3
sec]/[568.8
1.1
3.3
0
rad
tt
K
dcdc
n
====

ππ
π
ω
Vì tần số cắt có thể tính theo
nc
ωω
)9.06.0( →=
nên ta chọn
sec]/[854.68.0 rad
nc
==
ωω
Đặc tính tần số trong khoảng trung tần vẽ qua tần số cắt ω
c
và đặc tính có độ
nghiêng là -20db/dc. Độ dài của phần đặc tính trong khoảng trung tần xác
định bởi các tần số giới hạn ω
2
và ω
3
ω
2
= (0,2 ÷ 0,6)ω
c
ta chọn ω
2
= 2;
ω
3
= (2 ÷ 4).ω

c
ta cho ω
3
= 20;
2.3.Dựng ĐTTS L
mm
(ω) trong khoảng tần số cao. Do đặc tính tần số biên độ
logarit của hệ thống L
mm
(ω) trong khoảng tần số cao tương ứng với quãng đầu
trong quá trình quá độ và ít ảnh hưởng đến tính chất của hệ thống, nên để có
khâu hiệu chỉnh ít phức tạp hơn ta dựng ĐTTS L
mm
(ω) có độ nghiêng trùng
với độ nghiêng của đặc tính L
bđ
(ω) của hệ thống chưa hiệu chỉnh, tức là có độ
nghiêng là( -80db/dc)
2.4.Dưng ĐTTS L
mm
(ω) trong khoảng tần số liên hợp.
Đoạn liên hợp giữa đoạn thấp và trung tần chọn đoạn này có độ dốc sao
cho hiệu số độ nghiêng của các đoạn nối tiếp là không quá -20db/dc. Do đó ta
chọn độ nghiêng đoạn này là: -40db/dc, ta kẻ từ ω
2
đoạn thẳng có độ dốc
(-40db/dc) đoạn này cắt khoảng thấp tần ở đâu, ở đó ta xác định được ω
1
.
Đoạn liên hợp giữa khoảng trung tần và cao tần ta chọn đặc tính có độ

nghiêng là: (-60db/dc)
Đặc tính tần số loga mong muốn trình bày dưới hình:
VI.Tính toán cấu trúc và thông số của cơ cấu hiệu chỉnh nối tiếp
Để hệ thống làm việc như đặc tính mong muốn, ta phải mắc vào hệ thống cơ cấu hiệu
chỉnh nối tiếp hoặc song song. Đây ta chọn cách mắc nối tiếp. Sau khi mắc cơ cấu hiệu
chỉnh nối tiếp thì HST của hệ thống và HST mong muốn và bằng:
W
mm
(s) =W
h
(s).W
nt
(s)
W
mm
(s) - Hàm số truyền mong muốn cho hệ thống.
W
bđ
(s) - Hàm số truyền của hệ thống ban đầu.
W
nt
(s) - Hàm số truyền của cơ cấu nối tiếp (cần xác định).
Thay s = jω ta có:
W
mm
(jω) =W
nt
(jω).W
h
(jω)

L
mm
L
bd
L
mm
(jω) =L
nt
(jω)+L
h
(jω)
⇔ L
nt
(jω) =L
mm
(jω) - L
h
(jω)
Khi đã có L
h
(ω)

và L
mm
(ω) để tiến hành xây dựng đường L
nt
(ω), ta sử dụng
phương pháp trừ đồ thị cho nhau vì L
nt
(ω)

= L
mm
(ω)

- L
h
(ω)

bằng cách đó ta sẽ
xây dựng được L
nt
(
ω
)

có dạng:
Có thể tìm ra L
nt
(ω) = L
mm
(ω) - L
h
(ω) sau đó tìm ra hàm truyền khâu nối tiếp.
- Có thể từ L
mm
(ω) tìm ra hàm truyền W
mm
(s) ⇒ W
nt

(ω) =
)(
)(
ω
ω
h
mm
W
W
.
⇒ W
nt
(s) =
)1)(1(
)1)(1(
21
++
++
sTsT
sTsTK
ba
nt
=
1
)1)(1(
2
2
1
21
++

++
sasa
sTsTK
nt
.
K
nt
=
®b
mm
K
K
=
019.3
68.49
150
=
T
a
=
1
1
ω
=
143.7
14.0
1
=
; T
b

=
3
1
ω
=
05.0
20
1
=
T
1
=
2
1
ω
=
2
1
=0.5 ; T
2
=
1
1
g
ω
=
1.0
10
1
=

⇒ W
nt
(s) =
)105,0)(1143.7(
)11,0)(15,0(019.3
++
++
ss
ss
Từ đường L
nt
(ω) và dựa phụ lục 5 ta có cơ cấu hiệu chỉnh nối tiếp bằng mạng 4 cực
thụ động.
Wmm=W
nt
*W
bđ
)105,0)(1143.7(
)11,0)(15,0(019.3
++
++
ss
ss
*
)11.0)(102.0)(1005.0(
68.49
+++ ssss
Ta có hệ phương trình:
















=
++
++++
=
++
++
=+
=
+
=
++
+
2
432
24321432121
1
432

214433221
1121
2
43
43
432
43
)()])(([
)(
)(
a
RRR
CRRRCRRRRRR
a
RRR
CCRRRRRRR
TCRR
TC
RR
RR
K
RRR
RR
b
hc
Cho R
1
một giá trị thích hợp, giải hệ phương trình ta nhận được các giá trị tương ứng
của R
2

, R
3
, R
4
, C
1
, C
2
.
VIII.Mô hình hoá hệ thống ĐCTĐ sau khi đã hiệu chỉnh.
Dùng phần mềm MATLAB mô phỏng cơ cấu hiệu chỉnh theo sơ đồ:
C
1
R
1
C
2
R
4
R
3
R
2
Chạy chương trình cho ta kết quả sau của đặc tính quá độ:
2.Nhận xét.
Quan sát trên đặc tính quá độ của cơ cấu ta thấy:
Số lần dao động n = 2
Độ quá chỉnh σ = 22%.
Thời gian điều chỉnh t
dc

= 1.15(sec).
Từ đó rút ra kết luận: Hệ thống sau khi đã được hiệu chỉnh thì đạt được những chỉ
tiêu chất lượng đề ra một cách tương đối. Như vậy hệ thống sau khi đã hiệu chỉnh đạt yêu
cầu.
*Kết luận:
Hệ thống “ Bám điện cơ công suất nhỏ dùng biến áp và động cơ không
đồng bộ hai pha”. Cho trong bài chưa đạt được những chỉ tiêu chất lượng đã
đề ra. Sau khi hiệu chỉnh và tính toán ta thu được hệ thống tương đối ổn định
và đạt được những chỉ tiêu chất lượng đề ra.
Hệ thống ban đầu nằm trên biên giới ổn định, sau hiệu chỉnh đưa vào
thêm khâu hiệu chỉnh nối tiếp thì hệ thống ổn định và đạt được những chỉ tiêu
như sau
Số lần dao động n = 2.
Độ quá chỉnh σ
max
=22 %.
Thời gian điều chỉnh t
đc
≤ 1.25(sec).
Mục lục