Báo cáo thực tập ĐKTD
Phần I: Khảo sát các đối tợng điều chỉnh
I. Khảo sát đối tợng điều chỉnh tỷ lệ P
Phơng trình:
)(.)( txKty =
1. Sơ đồ thí nghiệm (khảo sát trên Simulink):

Step Ramp
2. Hiển thị dạng sóng của tín hiệu ra:
Hiển thị dạng sóng tín hiệu ra khi ta thay đổi các giá trị của đối tợng và tín hiệu
tác động.
Thông số Step Ramp
Tín
hiệu vào
X(t)=
1(t)
X(t) = t
X(t) = 1(t)
X(t) = t
Thay đổi
- 1 -
Step Ramp
X(t) = 1(t)
X(t) = t
Báo cáo thực tập ĐKTD
K
K = 150
K = 100
K= 10
K = 150
K = 100

tăng hay giảm của K.
- Biên độ pha của tín hiệu ra: L(

) = 20.lg
K
= 20.lg
100
= 40 dB, với K=100
- Góc pha:
( ) ( ) ( )
0
~
=== KarcjGarc

vì có K

0
- Khi thay đổi giá trị của K
P
thì biên độ pha của tín hiệu ra tăng lên vì K càng nhỏ
thì lg
K
càng lớn.

Vậy, đặc điểm của đối tợng điều chỉnh tỷ lệ P:
- Từ phơng trình của tín hiệu ra ta thấy tín hiệu vào và tín hiệu ra cùng pha.
2
Báo cáo thực tập ĐKTD
- Biên độ của tín hiệu ra tỷ lệ với giá trị của hệ số K nên có thể tăng hay giảm biên
độ của đầu ra của hệ thống thông qua việc thay đổi giá trị của K. Vì có phơng trình

4
Th«ng sè Step Ramp
x(t)=1(t
)
x(t) = t
K = 500
K = 200
K = 10
K = 500
K = 200
K = 10
x(t)=1(t
)
x(t) = t
T = 0,002
T = 0,2
T = 100

T = 0,002
T = 0,2
T = 100
x(t) = 1(t)
x(t)=20(t)
x(t)=20(t)
x(t) = t
x(t) = 10t
x(t) = 0,5t
x(t) = 20(t)
x(t) = 1(t) x(t) = 0,3(t)
x(t) = 10t

t
eKth 1
- Khi tiến hành thay đổi giá tri của hằng số K thì chỉ làm thay đổi biên độ của tín
hiệu ra chứ không làm ảnh hởng gì đến khoảng thời gian quá độ này.
- Khi thay đổi giá trị của hằng số thời gian T thì khi đó khoảng thời gian này mới bị
thay đổi:
+ Nếu tăng giá trị của hằng số thời gian T lên thì khoảng thời gian quá độ cũng
tăng lên. Điều đó làm ảnh hởng xấu đến chất lợng làm việc của đối tợng.
+ Nếu giảm giá trị của hằng số thời gian T thì khoảng thời gian quá độ giảm đi.

Giá trị của T càng nhỏ càng tốt.
- Khi thay đổi biên độ của tín hiệu vào step cũng không ảnh hởng đến thời gian
quá độ mà chỉ ảnh hởng đến biên độ của tín hiệu ra.
- Còn với dạng tín hiện tác động dạng Ramp thì khi thay đổi các thông số trên sẽ
làm thay đổi độ dốc của tín hiệu ra.
- Khi ở chế độ xác lập: Biên độ của tín hiệu ra không thay đổi theo thời gian do đó
sai lệch tĩnh bằng 0.
- Khi ta thay đổi các thông số K; T; x(t) thì chỉ làm ảnh hởng đến đặc tính động và
biên độ của tín hiệu ra chứ không làm ảnh hởng đến chất lợng tĩnh.
- Biên độ tần số pha của tín hiệu ra: L(

) = 20lg
( )

A
= 20.lgK- 20.lg
( )
1
2
+

- Giá trị hằng số thời gian T thể hiện quán tính của hệ thống.
III.Khảo sát đối tợng điều chỉnh quán tính bậc hai PT2
1. Sơ đồ khối
Step Ramp
2. Hiển thị dạng sóng của tín hiệu ra
6
B¸o c¸o thùc tËp §KTD
HiÓn thÞ tÝn hiÖu ra khi thay ®æi c¸c th«ng sè.
7
Th«ng sè Step Ramp
TÝn hiÖu
vµo
x(t)=1(t)
x(t) = t
X(t) = 1(t)
X(t) = t
B¸o c¸o thùc tËp §KTD
3. kh¶o s¸t ®Æc tÝnh ®éng cña hÖ thèng
8
Th«ng sè Step Ramp
Thay ®æi
K
K =1000
K = 100
K = 0,5
K = 1000
K = 0,5 K = 100
K = 1000
K = 0,5 K = 100
Thay ®æi

1
= 10, T
2
= 3
T
1
= 0,002
T
2
= 0,003
T
1
= 0,2
T
2
=
0,3
T
1
=
10
T
2
=
3
Thay ®æi
X(t)
X(t)=1(t)
X(t)=20(t)
X(t)=0,3(t)

100
1
.
15,006,0
100
.lim.limlim
2
0
0
=
++
===


sss
ssYste
s
st

+ Với x(t) = 1(t) thì:
( ) ( )

++
===


22
0
0
1

; T
2
lên thì khoảng thời gian quá cũng
tăng lên. Điều đó làm ảnh hởng sấu đến chất lợng làm việc của đối tợng.
9
Báo cáo thực tập ĐKTD
+ Nếu giảm giá trị của hằng số thời gian T
1
; T
2
thì khoảng thời gian quá độ giảm
đi.

Giá trị của T
1
; T
2
càng nhỏ càng tốt.
Khi ta thay đổi biên độ của tín hiệu vào cũng không ảnh hởng đến thời gian quá độ
mà chỉ ảnh hởng đến biên độ của tín hiệu ra.
Còn với dạng tín hiện tác động dạng Ramp thì khi thay đổi các thông số trên sẽ làm
thay đổi độ dốc của tín hiệu ra.
- Khi ở chế độ xác lập: biên độ của tín hiệu ra không thay đổi theo thơì gian do đó
sai lệch tĩnh bằng 0.
Khi ta thay đổi các thông số K; T
1
; T
2
; x(t) thì chỉ làm ảnh hởng đến đặc tính động
và biên độ của tín hiệu ra chứ không làm ảnh hởng đến chất lợng tĩnh.


(

) = - arctgT
1
.

- arctgT
2
.

Do đó khi ta thay đổi các thông số T
1
; T
2
; K thi góc pha của tín hiệu ra cũng thay
đổi.

Vậy, đặc điểm của đối tợng điều chỉnh quán tính bậc nhất PT1 là:
- Đối tợng vẫn tồn tại sai lệch tĩnh khi các hệ số T lớn.
- Biên độ của tín hiệu ra phụ thuộc vào biên độ hay hệ số góc của tín hiệu vào và
các thông số K; T
1
; T
2
của đối tơng điều chỉnh.
- Giá trị hằng số thời gian T
1
; T
2

X(t) = 1(t)
X(t) = t
Báo cáo thực tập ĐKTD
+ x(t) = A.1(t) thì
( )
s
A
esY
s
.
.


=
+ x(t) = At thì
( )
2
.
.
s
A
esY
s


=
- Tín hiệu ra trễ hơn so với đầu vào một khoảng thời gian

= 2s. Có nghĩa là sau 2s
mới có tín hiệu ở đầu ra.

st
Ta thấy
( )

t
telim
dao động có biên độ không đổi

Đối tợng ở biên giới ổn
định.
+ Khi x(t) = t
( ) ( ) ( )

+
===


2
0
0
1
.
1
.lim limlim
ss
ssXsEste
s
st



12
B¸o c¸o thùc tËp §KTD
Step Ramp
Ph¬ng tr×nh tÝn hiÖu ra theo thêi gian t:
)().(1.)( tXt
T
K
tY =
2. HiÓn thÞ d¹ng sãng cña tÝn hiÖu ra
Th«ng sè Step Ramp
x(t)=1(t)
x(t) = t
13
B¸o c¸o thùc tËp §KTD
* Thay ®æi th«ng sè cña thiÕt bÞ ®iÒu chØnh
Th«ng sè Step Ramp
Thay®æi K
K =150
K = 100
K = 10
K = 150

K = 100α
K = 10
K = 150
K = 100


sT
K
sY =
- Tín hiệu ra của khâu tích phân khi tín hiệu tác động dạng x(t) = 1(t) là đờng
chéo hợp với trục hoành một góc

, với Tg

=
T
1

Do đó, khi ta thay đổi giá trị của T tín hiệu ra thay đổi:
+ Nếu ta tăng T thì góc

càng lớn vì Tg

nhỏ khi T tăng

Góc

lớn. Tín
hiệu ra có biên độ lớn.
+ Nếu ta giảm T thì tg

tăng

Góc

nhỏ. Tín hiệu ra có biên độ giảm đi.

4=K
,
1=T
Dạng sóng tín hiệu ra
16
Báo cáo thực tập ĐKTD
- Khảo sát đặc tính động
Đặc tính tần số và pha của hệ thống hở
h1= tf([0 1], [1 0])
h2= tf([0 4], [1 1])
h= h1*h2
step(h)
bode(h)
Đặc tính tần số
Đặc tính pha
Đặc tính tần số và pha của hệ thống kín
h1= tf([0 1], [1 0])
h2= tf([0 4], [1 1])
h= h1*h2
k= feedback(h, 1)
step(k)
bode(k)
Kết quả hiển thị trên Matlab
Đặc tính tần số
Đặc tính pha
Với k=4 t=2
So đồ khối của hệ hở
17
Báo cáo thực tập ĐKTD


Tín hiệu ra với tín hiệu vào là (step)
Hiển thị trên scope với nguồn signal bilder
Hiển thị trên scope với tín hiệu tuyến tính(sinewave)
20
Báo cáo thực tập ĐKTD
4 Khảo sát đặc tính động của hệ thống
h1=tf(2)
h2=tf([0 0.05],[1 1])
w=h1*h2
step(w)
Đáp ứng bớc nhảy của hệ thống
h1=tf(2)
h2=tf([0 0.05],[1 1])
w=h1*h2
bode(w)
Đồ thị bode của hệ thống
21
Báo cáo thực tập ĐKTD
5.Sơ đồ khối hệ thống kín
Kết quả mô phỏng
Tín hiệu ra với tín hiệu vào là (step)
Hiển thị trên scope với tín hiệu tuyến tính(sinewave)
22
Báo cáo thực tập ĐKTD
Đáp ứng bớc nhảy của hệ thống
h1=tf(20)
h2=tf([0 0.05],[1 1])
h3=tf(1)
h4=h1*h2
w=feedback(h4,h3)

Vào
x(t)=1(t
)
x(t) = t
B¸o c¸o thùc tËp §KTD
Thay®æi T
T = 1
T = 15
T = 0,02
T = 15

T = 1 T = 0,02
T = 15
T = 1 T = 0,02
Thay ®æi
x(t)
x(t)=20(t)
x(t)=1(t)
x(t)=0,3(t)
x(t)=10t
x(t)=1t
x(t)=0.5t
x(t) = 20(t)
x(t) = 1(t)
x(t) = 0,3(t)
X(t) = 10t
X(t) = 0,5t X(t) = t
2. HÖ kÝn
* S¬ ®å khèi
25