Báo cáo thí nghiệm điều khiển quá trình

Chia sẻ: Nguyen Van Binh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

173
lượt xem 37
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhận thấy trên đồ thị mô phỏng và đồ thị nhận dạng có sự sai khác nhất định. Để đạt được sai số tối thiểu, ta điều chỉnh các tham số K và T.Với bộ thông số· Course Number = 55 ( khoá 55 ) Class Number = 69 ( nhóm 269 ). Namelist Number = 503 ( SHSV 20109503). Cho tín hiệu tác động dạng bậc thang ở đầu vào, ta có đồ thị đáp ứng của hệ thống như hình vẽ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo thí nghiệm điều khiển quá trình

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH Sinh viên: Mai Tiến Nam MSSV: 20109503 Nhóm thí nghiệm : 269 Bài 1: Xây dựng hệ thống điều khiển một bình mức. 1.3.Mô phỏng đối tượng bình mức bằng khối Single-Tank trên matlab • Phương pháp đường cong đáp ứng Level In Valve SINGLE- In Flow Scope Step TANK Out Valve Out Flow Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 Với bộ thông số • Course Number = 55( khoá 55 ) • Class Number = 69 ( nhóm 269) • Namelist Number = 503 ( SHSV 20109503) Cho tín hiệu tác động bậc thang ở đầu vào ta có đáp ứng của hàm quá độ có dạng quán tính bậc nhất. 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Từ lý thuyết và đồ thị ta xác định được các tham số của mô hình như sau: T=1.5 K=7/(3-1.5) = 4.7 1
Để kiểm chứng mô hình ta dùng mô hình sau: Level In Valve SINGLE- In Flow Step TANK Scope2 Out Valve Out Flow Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 1 4.5 s 1.5s+1 Integrator Transfer Fcn Nhận thấy trên đồ thị mô phỏng và đồ thị nhận dạng có sự sai khác nh ất đ ịnh. Đ ể đ ạt đ ược sai s ố tối thiểu, ta điều chỉnh các tham số K và T. Với K = 4.5 và T = 1.5, ta có đồ thị 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.6. Sách lược điều khiển truyền thẳng. 2
Lưu đồ P&ID: Sơ đồ simulink 1 -K- s Gain1 Integrator In1 Out1 1 -K- 1 In1 Gain Out1 Subsystem -K- du/dt Gain2 Derivative Scope Single- SP Level Level Tank In1 Out1 In Valve GUI OutValve SINGLE- In Flow TANK Subsystem Tank GUI Out Valve Out Flow Max Lev el = 1000 Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 Scope1 So sánh giá trị SP và Level (bằng scope), chọn stoptime = 5030 = SHSV 3
Scope: 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Scope 1 : 6 x 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 4000 4200 4400 4600 4800 5000 5200 1.7. Sách lược điều khiển phản hồi : 4
Lưu đồ P&ID: Sơ đồ trên simulink: Bộ điều khiển P (P = 0.22), chọn stoptime =5030 = SHSV Scope Single- SP Level Level Tank -K- In Valve GUI OutValve SINGLE- In Flow Gain TANK Out Valve Tank GUI Out Flow Max Lev el = 1000 Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 Scope1 Kết quả mô phỏng scope: 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 scope 1: 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 5
7 x 10 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 4000 4200 4400 4600 4800 5000 5200 Bộ điều khiển PI (Kp= 0.27, TI = 5), stoptime =5060 1 -K- s Scope Gain1 Integrator Single- SP Level Level Tank 0.2 In Valve GUI SINGLE- OutValve In Flow Gain TANK Out Valve Tank GUI Out Flow Max Lev el = 1000 Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 Scope1 Scope: 1000 900 800 700 x 10 7 6 600 500 5 400 3004 200 1003 Scope 1: 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 2 1 6 0 4000 4200 4400 4600 4800 5000 5200
Bộ điều khiển PID (Kp = 0.2, I = 3, TD =0.75), stoptime =5030 1 -K- s Gain1 Integrator In1 Out1 1 -K- 1 Subsystem In1 Gain Out1 -K- du/dt Gain2 Derivative Scope Single- SP Level Level Tank In1 Out1 In Valve GUI OutValve SINGLE- In Flow TANK Subsystem Tank GUI Out Valve Out Flow Max Lev el = 1000 Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 Scope1 7
Scope: 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Scope 1: 7 x 10 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 4000 4200 4400 4600 4800 5000 5200 1.9.Sách lược điều khiển vòng đơn sử dụng khâu chống bão hòa tích phân: + PI-RW: 8
Sơ đồ:Khâu PI nối tiếp với khâu chống bão hòa tích phân: Trong đó: Thông số của khâu PI-RW được xác định theo Zinger Nichol 1 như sau: Gain: K=Kp=0.27 Gain1: K=1/Ti=0.2 Gain2: K=4/Ti=0.8 Sơ đồ simulink: Scope1 Single- SP Level In1 Out1 In Valve Level Tank SINGLE- GUI In Flow OutValve TANK Out Valve Out Flow Subsystem Tank GUI Max Lev el = 1000 Single-Tank Scope Course = 55 Class = 69 Number = 503 Kết quả mô phỏng: với stoptime = SHSV = 5030 Scope 1: 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Scope : 9
7 x 10 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 + PID-RW: Sơ đồ :Khâu PID nối tiếp với khâu chống bão hòa tích phân: Trong đó: Thông số của khâu PID-RW được xác định theo Zinger Nichol 1 như sau: Gain: K=Kc=0.2 Gain1: K=1/Ti=0.33 Gain2: K=4/Ti=1.33 Gain3: K=Td=0.75 Sơ đồ simulink giống phần trước Kết quả mô phỏng với stoptime = 5030 1000 900 800 700 600 Scope 1: 500 400 300 200 10 100 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Scope: 7 x 10 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 1.10. Sách lược điều khiển tầng : Lưu đồ P&ID: 11
 1.10.1.Bộ điều khiển không đo lưu lượng ra * Vòng ngoài là bộ điều khiển P (lấy Kp = 2000000) , vòng trong là bộ điều khiển P (Kp = 2000000) – bộ điều khiển P-P Scope1 -K- Single- SP Gain Level Level Tank -K- In Valve GUI OutValve SINGLE- In Flow Gain1 TANK Out Valve Tank GUI Out Flow Max Lev el = 1000 Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 Scope Kết quả mô phỏng như sau: 900 800 700 600 500 400 Scope: 300 200 12 100 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Scope 1: 6 x 10 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 *Vòng ngoài là bộ điều khiển P(Kp = 10000), vòng trong là b ộ đi ều khi ển PI-RW có các thông số như trên bài điều khiển phản hồi. P-PIRW 0.9 Gain2 In1 Out1 1 -K- s Subsystem Gain1 Integrator 1 0.2 1 In1 Out1 Gain Saturation Sơ đồ simulink: 13
Scope1 Single- SP Level Level Tank -K- In1 Out1 In Valve GUI SINGLE- OutValve In Flow Gain TANK Subsystem Out Valve Tank GUI Out Flow Max Lev el = 1000 Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 Scope Kết quả mô phỏng Scope : 700 600 500 400 300 200 100 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 6 x 10 Scope 1: 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 4000 4200 4400 4600 4800 5000 5200 14
*Bộ điều khiển đo lưu lượng ra: Sơ đồ Simulink • Bộ P/P: Scope1 -K- Single- SP Gain Level Level Tank -K- In Valve G I U SIN LE- G OutValve In Flow Gain1 TAN K O Valve ut Tank G I U O Flow ut M Level = 1000 ax Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 Scope Kết quả mô phỏng Scope 1: 600 500 400 300 200 100 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Scope : x 10 6 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 15 0.5 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Bộ P/PI_RW: • 0.9 • Gain2 -K- 1 s • In1 Out1 Gain1 Integrator • Subsystem 1 In1 0.2 Out1 1 • Gain Saturation • Scope1 Single- SP Level Level Tank -K- In1 Out1 In Valve GUI SINGLE- OutValve In Flow Gain TANK Subsystem Out Valve Tank GUI Out Flow Max Lev el = 1000 Single-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 Scope 6 x 10 3.5 3 2.5 Gain = 0.2 ;Gain 1 = 0.18 ;Gain 2 = 0.9. 2 • Scope 1: 1.5 Scope: 16 1 0.5 4000 4200 4400 4600 4800 5000 5200
700 Bài 2 : Xây dựng hệ thống điều khiển hai bình 600 mức A: Xây dựng mô hình lý thuyết 500 2.3. Mô phỏng đối tượng bằng khối TwoTank trong simulink 400 Scope 300 Level 1 Valve 1 Level 2 Step 200 TWO- Valve 2 Flow 1 Scope1 TANK Flow 2 100 Valve 3 Flow 3 Two-T ank 0 Course = 55 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Class = 69 Number = 503 Với bộ thông số • Course Number = 55 ( khoá 55 ) • Class Number = 69 ( nhóm 269 ) • Namelist Number = 503 ( SHSV 20109503) • Cho tín hiệu tác động dạng bậc thang ở đầu vào, ta có đồ thị đáp ứng của hệ thống như hình vẽ. Scope: 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 17
Scope 1: 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Kiểm chứng mô hình ta dùng mô hình sau: 1 5.7 s 1.5s+1 Integrator Transfer Fcn Scope Level 1 Valve 1 Level 2 Step TWO- Valve 2 Flow 1 TANK Flow 2 Valve 3 Flow 3 Scope1 Two-Tank Course = 55 Class = 69 Number = 503 1 0.55 s 3.1s+1 Integrator1 Transfer Fcn1 18
Kết quả mô phỏng như sau: Scope : 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Scope 1: 19
4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2.6. Sách lược điều khiển phản hồi vòng đơn: a. Lưu đồ P&ID b.Sơ đồ trên Simulink: +) Bộ điều khiển P 20