BÀI hệ THỐNG điều KHIỂN mức nước

BÁO CÁO
BÀI HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC
1. Nguyễn Minh Toàn
2. Nguyễn Xuân Thân
3. Ngô Minh Trí
I. Mô phỏng bồn chứa I
u(t) : tín hiệu vào, h(t) : tín hiệu ra là chiều cao cột nước, tối đa 40cm.
( ) 1
( . ( ) . . 2 ( )
dh t
K u t C a gh t
dt A
= × −
Với :
• A: tiết diện ngang của bồn chứa=100cm
2
.
• a: tiết diện van=0,5 cm
2
.
• C: hệ số xả=0,6.
• g: gia tốc trọng trường=981 cm/s
2
• u(t): [01]; tối đa 12V, ngẫu nhiên.
• K: hệ số đặc trưng cho công suất lớn=18 lit/phút=300 cm
3
/s.
Xây dựng mô hình mô phỏng:
Sơ đồ mô phỏng lưu ở tập tin bondon.mdl
Mô phỏng hệ thống với u(t) ngẫu nhiên.
Bên trong subsystem “Bondon”

Gain là K=300, Gain 1 là 1/A=1/100.
Khối Fcn là C*a*sqrt(2*981*u[1]) = 0.6*0.5*sqrt(2*981*u[1]).
Khối tích phân có giới hạn cao nhất là 40.
Kết quả mô phỏng:
• Ngõ vào u(t)
• Ngõ ra h(t).
 Nhận xét chất lượng hệ thống:
- Độ vọt lố: POT=0
- Thời gian xác lập: t
xl
=2,5s
- Sai số xác lập: e
xl
=0
Hệ thống đã đáp ứng được những yêu cầu đặt ra với tiêu chuẩn chất lượng khá tốt.
II. SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG II
Sơ đồ mô phỏng lưu ở tập tin Single_Tank.mdl
Dữ liệu đầu vào được lấy từ tập tin Tank_input.mdl
Bên trong subsystem “Tank Dynamic”
Đặt thông số cho Gain là K.
K: hệ số đặc trưng cho công suất lớn.
Đặt thông số cho Gain 1 là 1/A.
A: tiết diện ngang của bồn chứa.
Đặt thông số cho khối tích phân Integrator limited có giới giạn cao nhất là T
Đặt thông số cho hàm truyền Fcn:
• b: tiết diện van
• C: hệ số xả=0,6
• g: gia tốc trọng trường=981 cm/s
2

Tạo mặt nạ cho subsystem “Tank Dynamic” với các thông số đã được cài đặt ở trên.
Nhấp chuột phải chọn Edit mask/Parameters và cài đặt như sau:
Sau khi tạo xong Mask cho subsystem “Tank Dynamic” ta được:
Với :
- Cross area (cm2) : tiết diện ngang của bồn chứa (A).
- Outlet area (cm2) : tiết diện van (b).
- Tank height (cm) : giới hạn cao nhất của khối tích phân Integrator (T).
- Maximum pump flow (cm3/sec) : hệ số đặc trưng cho công suất lớn (K).
- Discharge constant : hệ số xả (C).
Kết quả mô phỏng:
Ta nhập các thông số giống phần mô phỏng I.
• Ngõ vào u(t)
• Ngõ ra h(t)
Nhận xét: kết quả mô phỏng ở mô hình 2 giống mô hình 1.
Thay đổi các thông số khác:
• Ngõ vào u(t)
• Ngõ ra h(t)
 Nhận xét:
- Độ vọt lố: POT=0
- Thời gian xác lập: t
xl
= 7s
- Sai số xác lập e
xl
=0
Khi ta cho tiết diện ngang của bồn chứa lớn, tiết diện van nhỏ thì hệ thống xẽ cho
thời gian xác lập lớn nhưng hệ thống vẫn ổn định.