báo cáo bài số 2 ứng dụng matlab trong khảo sát tính ổn định của hệ thống

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.52 MB, 24 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO</b>

TRƯỜNG ĐẠ ỌC SƯ PHẠ<b>I HM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH </b>

<b>KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ </b>

<b>Báo cáo bài s 2 </b>ố

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

• Vẽ biểu đồ Bode của hệ hở G trong kho ng t n s (a,b) : lả ầ ố ệnh bode(G,{a,b}) • Tạo lưới trong c a s Figure : l nh grid on. N u không mu n tử ổ ệ ế ố ạo lưới : l nh ệ grid off

<i><b>2.1.3 Yêu c u th c hi n: </b></i>ầ ự ệ

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

e. V i K=400 th c hi n l i các yêu c u t ớ ự ệ ạ ầ  câu a→d ❖ Biểu đồ Bode biên độ và Bode pha:

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

❖ Tần số c t biên, pha d tr , tắ ự ữ ần s c t pha, biên dố ắ ự trữ:

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

pha, biên dự trữ. D a vào k t qu ự ế ả tìm được để xét tính ổn định của hệ h i tiếp ồ âm đơn vị có hàm truyền vịng h là G(s). ở

<i><b>2.2.2 Hướng dẫn </b></i>

• Vẽ biểu đồ Nyquist của hệ thống G: l nh nyquist(G)ệ

<b>• Tính logarit cơ số 10: lệnh log10 </b>

<i><b>2.2.3 Yêu c u th c hi n: </b></i>ầ ự ệ

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

❖ Dựa vào biểu đồ Nyquist tìm pha d tr , biên d tr (theo dB): ự ữ ự ữ Pha d tr : ự ữ 𝛷𝑀 = −23.4<small>0</small>

Biên d tr : ự ữ 𝐺𝑀 = −7.27 [dB]

So sánh v i kớ ết quả ở câu 2.1.2 ta th y k t qu cho ra gi ng nhau. ấ ế ả ố ❖ Xét tính ổn định của hệ thống kín:

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Biểu đồ Nyquist của h th ng: ệ ố

Đường cong Nyquist 𝐺(𝑗𝜔) ủ c a h h ệ ở không bao điểm (−1; 𝑗0) nên h th ng ệ ố kín ổn định.

❖

Biểu đồ Nyquist của h th ng: ệ ố

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Đường cong Nyquist 𝐺(𝑗𝜔) ủ c a h h ệ ở bao điể (−1; 𝑗0)m nên h th ng kín ệ ố khơng ổn định.

<b>2.3 Kh o sát h th</b>ả ệ <b>ống dùng phương pháp quĩ đạo nghiệm số </b>

<i><b>2.3.1 Mục đích thí nghiệm </b></i>

Khảo sát đặc tính c a h th ng tuy n tính có h s khuủ ệ ố ế ệ ố ếch đại K thay đổi. Tìm giá tr giị ới hạn Kgh của h s khuệ ố ếch đại để hệ thống ổn định.

<i><b>2.3.2 Hướng dẫn </b></i>

<i><b>2.3.3 Yêu c u th c hi n: </b></i>ầ ự ệ

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Quĩ đạo nghi m s ệ ố (QĐNS)

D a vào qự uĩ đạo nghi m s ệ ố (QĐNS để) tìm Kgh ta nh p chu t vào v trí giao ấ ộ ị điểm của QĐNS với trục ảo<small>. </small>

→ 𝐾<sub>𝑔ℎ</sub>= 174

𝐾<small>𝑔ℎ</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

D a vào ự quĩ đạo nghi m s ệ ố (QĐNS) để hệ thống có t n số dao động tự nhiên ầ 𝜔<sub>𝑛</sub>= 4 thì ta nh p chu t t i v ấ ộ ạ ị trí giao điểm của QĐNS với đường trịn tâm O bán kính là 4.Chọn giao điểm gần trục ảo để giá trị K này làm hệ th ng có tính dao ố động.

→ K = 115

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b> Dựa vào quĩ đạo nghiệm số (QĐNS) muốn tìm K có hệ s gi m ch n là 0.7 ta </b>ố ả ấ nhấp chuột tại v ị trí giao điểm của QĐNS ới đườv ng thẳng đi qua gốc O có ξ=0.7

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b> Dựa vào quĩ đạo nghiệm số (QĐNS) để</b> hệ thống có độ vọt l ố σmax% = 25% thì → K = 43.6

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

D a vào ự quĩ đạo nghi m s ệ ố (QĐNS) để hệ thống có th i gian xác l p (tiêu ờ ậ chuẩn 2%) txl = 4s tương ứng có ξωn =1 ta nhấp chuột tại vị trí giao điểm của QĐNS với đường th ng song song v i tr c tung c t tr c hoành t i -1. ẳ ớ ụ ắ ụ ạ

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

D a vào qự uĩ đạo nghi m s ệ ố (QĐNS) để tìm Kgh ta nhấp chu t vào v trí giao ộ ị điểm của QĐNS với trục ảo<small>. </small>

<small>➔ </small>𝐾<small>𝑔ℎ</small>= 103

𝐾<small>𝑔ℎ</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

D a vào ự quĩ đạo nghi m s ệ ố (QĐNS) để hệ thống có t n số dao động tự nhiên ầ 𝜔<sub>𝑛</sub>= 4 thì ta nh p chu t t i v trí giao ấ ộ ạ ị điểm của QĐNS với đường trịn tâm O bán kính là 4.Chọn giao điểm gần trục ảo để giá trị K này làm hệ th ng có tính dao ố động.

→ K = 78.4

D a vào ự quĩ đạo nghi m s ệ ố (QĐNS) mu n tìm K có h s gi m ch n là 0.7 ta ố ệ ố ả ấ nhấp chuột tại v ị trí giao điểm của QĐNS ới đườv ng thẳng đi qua gốc O có ξ=0.7

→ Do QĐNS và đường thẳng đi qua gốc O có ξ=0.7 khơng có giao điểm nên khơng t n t i K. ồ ạ

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

D a vào ự quĩ đạo nghi m s ệ ố (QĐNS) để hệ thống có độ vọt lố σmax% = 25% thì → K = 9.2

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

Đường cong Nyquist 𝐺(𝑗𝜔) của hệ hở không bao điểm (−1; 𝑗0) nên hệ

+ Biểu đồ Bode: là hình v g m 2 thành ph n: Biẽ ồ ầ ểu đồ Bode v pha và v ề ề biên; là đồ thị bi u di n m i quan h giể ễ ố ệ ữa đáp ứng pha 𝜑(𝜔) và m i quan h ố ệ giữa logarith của đáp ứng biên độ L( ) theo t n s . 𝜔 ầ ố 𝜔

+ Biểu đồ Nyquist (đường cong Nyquist): là đồ ị ể th bi u diễn đặc tính tần số G(𝑗𝜔) trong h tệ ọa độ ực khi c 𝜔 thay đổi t 0 .  → ∞

2. Khi nào s dử ụng các phương pháp khảo sát hệ thống điều khi n? ể

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

- Khi c n kh o sát h thầ ả ệ ống điều khi n. ể

3. Ch ra m i liên h gi a biỉ ố ệ ữ ểu đồ Bode và Nyquist:

- Là h th ng h i tiệ ố ồ ếp âm đơn vị, biết đặc tính tần số của hệ hở G(s). - Là đồ ị ểu di n m i quan h theo t n s . th bi ễ ố ệ ầ ố

- Có cùng các thơng s quan tr ng cố ọ ủa đặc tính tần số.

</div>