Trang 1
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THANH VÂN THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN SỐ KẾT HỢP KHÂU HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN CON LẮC NGƯỢC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Đà Nẵng - Năm 2017
Nội dung tài liệu
Trang 2
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THANH VÂN THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN SỐ KẾT HỢP KHÂU HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN CON LẮC NGƯỢC Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa Mã số: 60.52.02.16 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN VĂN MINH TRÍ Đà Nẵng - Năm 2017
Trang 3
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Văn Minh Trí. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn (ký và ghi rõ họ tên) Nguyễn Thanh Vân
Trang 4
MỤC LỤC Lời cam đoan Mục lục Tóm tắt luận văn Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình MỞ ĐẦU ........................................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài (Tính cấp thiết của đề tài) .........................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................1 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...........................................................................2 4. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................................................2 6. Bố cục của đề tài .......................................................................................................2 Chương 1 – TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CON LẮC NGƯỢC .........................................................................................................................................3 1.1. Cấu tạo con lắc ngược ...........................................................................................3 1.2. Mô hình hóa con lắc ngược ...................................................................................4 1.2.1. Giới thiệu về bài toán điều khiển con lắc ngược ...............................................4 1.2.2. Mô hình toán học của đối tượng con lắc ngược ................................................5 1.3. Các phương pháp điều khiển con lắc ngược .......................................................9 1.3.1. Bài toán điều khiển con lắc ngược .....................................................................9 1.3.2. Các phương pháp điều khiển con lắc ngược đã được nghiên cứu trước đây .......................................................................................................................................10 1.3.2.1. Sử dụng bộ điều khiển PID ..............................................................................10 1.3.2.2. Sử dụng bộ điều khiển toàn phương tuyến tính LQR ......................................11 1.3.2.3. Các bộ điều khiển khác ....................................................................................12 1.3.3. Phương pháp điều khiển con lắc ngược của đề tài ..........................................13 1.4. Kết luận ................................................................................................................14
Trang 5
Chương 2 – THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THỜI GIAN GIÁN ĐOẠN CHO CON LẮC NGƯỢC .........................................................................................15 2.1. Tổng quan về bộ điều khiển trong miền thời gian gián đoạn ..........................15 2.2. Phân tích sự ổn định của hệ thống vòng kín trong mặt phẳng Z ....................15 2.2.1. Điều kiện ổn định của hệ thống ........................................................................15 2.2.2. Phương pháp kiểm tra độ ổn định tuyệt đối .....................................................16 2.2.2.1. Phương pháp kiểm tra tính ổn định của Jury ..................................................16 2.2.2.2. Phương pháp chuyển đổi song tuyến cùng kết hợp với tiêu chuẩn ổn định Routh .............................................................................................................................18 2.2.3. Một vài ý kiến về sự ổn định của hệ thống điều khiển vòng kín .....................19 2.3. Các phương pháp thiết kế bộ điều khiển số ......................................................19 2.3.1. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số. ..............................................................19 2.3.1.1 Điều kiện góc độ và cường độ ..........................................................................20 2.3.1.2. Quy tắc chung để xây dựng các quỹ đạo nghiệm số ........................................21 2.3.1.3. Ảnh hưởng của thời gian lấy mẫu T về tính đáp ứng thoáng qua ...................22 2.3.2. Phương pháp đáp ứng tần số ............................................................................23 2.3.3. Phương pháp thiết kế phân tích ........................................................................30 2.3.4. Điều khiển bậc 2 của hệ thống serνo ................................................................34 2.3.5. Lựa chọn phhương pháp thiết kế bộ điều khiển số .........................................37 2.4. Thiết kế bộ điều khiển số cho hệ thống con lắc ngược .....................................37 2.5. Kết luận ................................................................................................................42 Chương 3 – THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN SỐ KẾT HỢP KHÂU HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN CON LẮC NGƯỢC .......................................................43 3.1. Giới thiệu ..............................................................................................................43 3.2. Phương pháp thiết kế khâu hiệu chỉnh mô hình ..............................................45 3.3. Thiết kế bộ điều khiển số kết hợp khâu hiệu chỉnh mô hình điều khiển con lắc ngược ...........................................................................................................................49 3.5. Kết luận ................................................................................................................52 Chương 4 – MÔ PHỎNG VÀ KẾT LUẬN ..............................................................55 4.1. Mô phỏng hệ thống con lắc ngược khi có bộ điều khiển số nhưng chưa có khâu hiệu chỉnh ..........................................................................................................55
Hiển thị 5 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.
Bình luận (0)
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!