TAILIEUCHUNG - Báo cáo đề tài: Mô hình hệ thống điều khiển tự động và xây dựng bộ điều khiển PIC

Tham khảo bài thuyết trình 'báo cáo đề tài: mô hình hệ thống điều khiển tự động và xây dựng bộ điều khiển pic', luận văn - báo cáo, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả | TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP-HCM LỚP CAO HỌC-2006 NGÀNH THIẾT BỊ MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN BÁO CÁO MÔN HỌC : CAD TRONG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỀ TÀI: MÔ HIÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID GVHD: TS. TRƯƠNG VIỆT ANH HVTH: HOÀNG XUÂN GIANG TỔNG QUAN Báo cáo này chúng ta sẽ tìm hiểu phương pháp mô hình hoá một hệ thống điều khiển tự động bao gồm : Hàm truyền và phương trình trạng thái của hệ thống Đáp ứng vòng hở và đáp ứng vòng kín của hệ thống Xây dựng bộ điều khiển PID Chỉnh định thông số của bộ điều khiển và khảo sát đáp ứng của hệ thống 2 MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TIÊU BIỂU HÀM TRUYỀN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG Trong điều khiển tự động người ta thường biểu diễn một hệ thống vật lí bằng hàm truyền (transfer function) hay phương trình trạng thái (state space equation) của nó(đối với hệ phi tuyến, để đạt điều này, người ta phải dùng phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn). Giả sử có hệ thống điều khiển tốc độ motor DC như hình sau: HÀM TRUYỀN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG(tt) Trong đó: HÀM TRUYỀN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG(tt) Phương trình vi phân mô tả hệ thống như sau: Hàm truyền: biến đổi Laplace 2 vế của phương trình trên ta được => HÀM TRUYỀN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG(tt) Phương trình trạng thái: Dạng tổng quát Với X là véctơ trạng thái, U là véctơ tín hiệu vào và Y là véctơ tín hiệu ra HÀM TRUYỀN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG(tt) Biến trạng thái và phương trình trạng thái: từ phương trình vi phân mô tả hệ thống nếu đặt ta có : BỘ ĐIỀU KHIỂN PID Định nghĩa: Bộ điều khiển PID (A proportional integral derivative controller) là bộ điều khiển sử dụng kỹ thuât điều khiển theo vòng lặp có hồi tiếp được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tự động. Một bộ điều khiển PID cố gắng hiệu chỉnh sai lệch giữa tín hiệu ngõ ra và ngõ vào sau đó đưa ra một một tín hiệu điều khiển để điều chỉnh quá trình cho phù hợp BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) SƠ ĐỒ KHỐI CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN PID BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) Trong đó hàm truyền của khâu PID là: Với: BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) Việc hiệu chỉnh 3 thông số KP, KI, KD sẽ làm tăng chất lượng điều khiển. Ảnh hưởng của 3 thông số này lên hệ thống như sau: BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) bộ điều khiển tỉ lệ P: Đáp ứng vòng kín của bộ tỉ lệ như sau BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ: 2 BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) Hiệu chỉnh thông số của bộ điều khiển PID: Một phương pháp cổ điển nhưng đơn giản và hiệu quả để chỉnh định 3 thông số KP, KI, KD của bộ điều khiển PID là phương pháp Ziegler Nichols thủ tục chỉnh định như sau: 1. Chỉ điều khiển hệ thống bằng bộ điều khiển tỉ lệ KP (đặt KI=KD =0) 2. Tăng KP đến giá tri KC mà ở đó hệ thống bắt đầu bất ổn (bắt đầu xuất hiện sự dao động - điểm cực của hàm truyền kín nằm trên trục ảo jω xác định tần số ωc của dao động vừa đạt 2 BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) Hiệu chỉnh thông số của bộ điều khiển PID(tt): từ 2 giá trị KC và ωc vừa đạt các thông số KP, KI, KD được xác định như bảng sau: 3. Tinh chỉnh lại 3 thông số này để đạt được đáp ứng như mong muốn 2 KẾT LUẬN: PID là một trong những lí thuyết cổ điển và cũ nhất dùng cho điều khiển tuy nhiên nó vẫn được ứng dụng rộng rãi cho đến ngày nay Động cơ khi quay với một tốc độ xác định thì rõ ràng khi quay nó có hiện tượng giật. PID có thể làm tốt hơn việc đó 2

• Cơ khí - Chế tạo máy
• công nghệ cơ khí
• gia công cơ khí
• Báo cáo đề tài
• Mô hình hệ thống
• điều khiển tự động
• bộ điều khiển PIC
• Giáo trình vật liệu
• giáo trình công nghệ cơ khí
• tài liệu công nghệ cơ khí
• đề cương công nghệ cơ khí
• bài giảng công nghệ cơ khí
• Chương trình đào tạo Tiến sĩ
• Đào tạo Kỹ thuật cơ khí
• Công nghệ cơ khí chinh xác quang học
• Đề cương Kỹ thuật cơ khí
• Mục tiêu đào tạo Công nghệ cơ khí
• vẽ kỹ thuật cơ khí
• cơ khí chế tạo máy
• cơ khí động lực
• Trắc nghiệm thủy khí
• công nghệ nhiệt lạnh
• trắc nghiệm cơ khí
• kỹ thuật cơ khí
• động cơ đốt trong
• giáo trình công nghệ chế tạo máy
• sổ tay thiết kế cơ khí
• đồ án công nghệ
• chế tạo máy
• tính lượng dư gia công
• thiết kế đồ gá
• gia công vật liệu
• Cơ sở công nghệ xử lý khí thải
• Công nghệ xử lý khí thải
• Xử lý khí thải
• Khí thải công nghiệp
• Phương pháp xử lý hơi
• Xử lý khí độc
• Công nghệ xử lý khí thải công nghiệp
• Xử lý khí thải công nghiệp
• Thiết kế công trình công nghiệp cơ khí
• Qui hoạch công trình công nghiệp cơ khí
• Bản vẽ cơ khí
• cơ cấu phân phối khí
• phương pháp hàn
• công nghiệp tàu thủy
• cơ kỹ thuật
• Thiết Kế Chi Tiết Máy
• Công nghệ chế tạo máy
• giáo trình gia công cơ khí
• bài giảng gia công cơ khí
• công nghệ gia công cơ khí
• phương pháp gia công cơ khí
• tài liệu gia công cơ khí
• Vật liệu cơ khí
• Công nghệ chế tạo phôi
• Công nghệ bề mặt
• Công nghệ gia công cắt gọt
• Thực tập cơ khí đại cương
• Kỹ thuật tiện
• Tài liệu về kỹ thuật cơ khí
• Công nghệ tiện cơ khí
• Phương pháp tiện cơ khí
• Khuấy trộn cơ khí
• Tiểu luận Khuấy trộn cơ khí
• Công nghệ môi trường
• Công trình khuấy trộn cơ khí
• Công nghệ khấy trộn cơ khí
• Công nghệ xử lý nước thải
• giáo trình cơ khí
• dụng cụ gia công
• công nghệ lắp ráp