BÁO CÁO-MÔN ĐIỀU KHIỂN SỐ

Page | 1
Trường Đại Học Điện Lực
Khoa Điện Tử Viễn Thông



BÁO CÁO
MÔN ĐIỀU KHIỂN SỐ


Giảng viên bộ môn: ThS. Lê Thị Vân Anh

Sinh Viên Thực Hiện: Nguyễn Văn Hùng
Lớp: Đ5-ĐTVT1.

Page | 2


Mục Lục

I: MÔ HÌNH HÓA ĐỘNG CƠ……………… ………………………… 3
1.1 : Sơ đồ nguyên lý…………………………… ………… 3
1.2: Phương trình điện áp phần ứng……………… ……………………… 3
1.3: Phương trình cân bằng moment trên trục động cơ ….…………………4
1.4: Sơ đồ khối của động cơ…………………….…………….…………… 5

II:TỔNG HỢP LUẬT ĐIỀU KHIỂN P, PI, PID,DEADBEAT…….… 6
2.1:Luật điều khiển P, PI, PID…… ………….…….………………………6
2.1.1: Luật P…………………………………………………………………7
2.1.2: Luật PI……………………………………………………………… 8
2.1.3: Luật PID………………………………………………………………9

2.2: Bộ điều khiển DEADBEAT…………………………… ……………11






Page | 3
BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN SỐ
Họ và tên: Nguyễn Văn Hùng
Lớp: Đ5-ĐTVT1.
STT:25
Bảng Thông Số:
L
a
(mH)
50
R
a
(

)
1,1
J(kg.m
2
)
0,08
K
t
= K

e

(Nm/A;Vs/rad)
0,5

I: MÔ HÌNH HÓA ĐỘNG CƠ.
1.1: Sơ đồ nguyên lý.

1.2: Phương trình điện áp phần ứng.
 Từ sơ đồ nguyên lý ta có phương trình điện áp phần ứng như sau:
 
 
   
a
a a a a a
it
U t L . R .i t E t
d
dt
  

 Biến đổi Laplace 2 vế của phương trình trên ta thu được:
     
. ( ) R .
a a a a e
U s L I s I s K s

  

 

1
( ( ) . ( ))
.
a a e
aa
I s U s K s
R L s




Page | 4
 
s
ssUsI
aa
.05,01,1
1
))(5,0)((




Ta có sơ đồ khối tương ứng:


Với dòng kích từ Nam Châm Vĩnh Cửu là không đổi nên từ thông khe khí cũng
không thay đổi và Momen điện từ T
m
tỉ lệ với dòng điện phần ứng:

T
m
= K
e
.I
a
Biến đổi Laplace 2 vế của phương trình trên ta thu được:

 T
m
(s) = K
e
. I
a
(s)
 Tm(s) = 0,5. Ia(s)
Ta có sơ đồ khối :

1.3: Ta có phương trình cân bằng momen trên trục động cơ.
 
( ) . ( )
mL
d
T t T t b t J
dt


  

Biến đổi Laplace 2 vế của phương trình trên ta thu được:

 
( ) . ( ) . . ( )
mL
T s T s b s J s s

  


 
1
( ( ) ( ))
.
mL
s T s T s
b J s




Page | 5
 



 




 








Ta có sơ đồ khối:

1.4: Sơ đồ khối của động cơ.
Kết hơp các phần trên ta thu được sơ đồ khối của động cơ:

 Với đầu ra Y(t) ta có sơ đồ khối sau:(b=0).

Ta có:

()
( ) .60( )
2
t
y t rpm




Page | 6






 

 

 
 


 

 

 




 



















 

 








 







II: TỔNG HỢP LUẬT ĐIỀU KHIỂN P, PI, PID,DEADBEAT.
2.1: Luật điều khiển P, PI, PID.

Áp dụng phương pháp Ziegler Nichols và mô phỏng trên Matlab ta được
Giá trị của các thông số như sau :


Page | 7
2.1.1: Luật P.
 Ta có sơ đồ khối của động cơ được mô tả bởi hình 2.1.1a dưới đây:

Giá trị K
p
:

Đồ thị mô phỏng:

Page | 8
2.1.2: Luật PI.
 Ta có sơ đồ khối của động cơ được mô tả :


 Đồ thị mô phỏng:

Page | 9
Giá trị:

2.1.3: Luật PID.
 Ta có sơ đồ khối của động cơ được mô tả :


Page | 10
 Đồ thị mô phỏng:

Giá Trị:

Page | 11
2.2: BỘ ĐIỀU KHIỂN DEADBEAT.
 Ta có:

Ta có: HG(z) = HG; T(z) = z
-3


)(1
)(
.
)(
1
)(
zT
zT
zHG
zD



3
32
1
.
0005882,0.0005925,0
9782,0.978,1

)(





z
z
z
zz
zD

1
1
.
0005882,0.0005925,0
9782,0.978,1
)(
3
2



zz
zz
zD

0005882,00005925,00005882,0.0005925,0
9782,0.978,1
)(

34
2



zzz
zz
zD

.
0005882,00005925,00005882,00005925,0
9782,0.978,1
)(
431
432





zzz
zzz
zD

Thực Thi Bộ Điều Khiển:

)(
)(
)(
zE

zU
zD 

)
4
0005882,0
3
0005925,0
1
0005882,00005925,0).(()
4
.9782,0
3
.978,1
2
).((











 zzzzUzzzzE

)

4
0005882,0
3
0005925,0
1
0005882,0).(()
4
.9782,0
3
.978,1
2
).(()(0005925,0











 zzzzUzzzzEzU

)
4
9927,0
31
9927,0).(()

4
.97,1650
3
.396,3338
2
76,1687).(()(











 zzzzUzzzzEzU

Page | 12
432134
.97,1650.396,333876,16879927,0 9927,0)(


kkkkkk
EEEUUUkU

Ta có sơ đồ khối kiểu chuẩn: