Các bước mô phỏng đông cơ một chiều

Các bước mô phỏng đông cơ một chiều:
1.Mô phỏng động cơ xoay chiều bằng simulink:
Các thông số để chuẩn bị mô phỏng:
Tstop=0.2;
Step_max=0.00001;
Tstep=0;
UAref=50;
T_MW=0.4;
MW=0;RA=0.250;
LA=0.004;
TA=LA/RA;
PsiR=0.04;
J=0.012;
kM=38.2;
kE=2*pi*kM;
Và đây là đặc tính của động cơ:
Ta cũng có thể dùng plexim để mô phỏng đối tượng động cơ một chiều và các tham số được tính toán để cho vào mô hình như sau: Xây dựng m file và mô hình simulink như sau:
 %Initialization file for ModalDC.mdl and all DCMotor modale
 % General simulation data  
 Tstop = 0.2; % Stop the Simulation 
 step_max = 0.001; % Maximum step size  
 % Voltage reference step
 Tstep = 0; % Step time [s]
 UAref = 50; % Reference voltage [V]
 % Load torque step  
 T_MW = 0; % Step time [s]
 MW = 0; % Step amplitude [Nm]  
 % Data of DC Motor 
 RA = 0.250; % Armature resistor [Ohm]
 LA = 0.004; % Armature inductance [H] 
 TA = LA/RA; % Armatude time constant [s]
 PsiR = 0.04; % Rate fluxs [Vs]
 J = 0.012; % Torque of inertia [kg m^2]
 kM = 38.2; % Motor constants
 kE = 2*pi*kM;  
 Laf = 2;
 Rf = 100;
 Vf = Rf * kM * PsiR /Laf;
 Lf = PsiR*Rf/Vf;
 If = Vf/Rf;
Và mô hình simulink là :  
Và đáp ứng được tốc độ và mô men :
 Đáp ứng quá độ của dòng điện khi có bộ điều khiển dòng:
 Step(GR )
Đáp ứng tốc độ : 
2. Khảo sát đáp ứng của bộ điều khiển tốc độ
2. Sau đây em xây dựng hàm để tính các thông số 
 a. Tính tham số bộ điều khiển dòng.
b. Thiết kế bộ điều khiển tốc độ khi giữa iA và i*A là không có trễ 
c. Thiết kế bộ điều khiển tốc độ khi giữa iA và i*A là có trễ 
disp ('-------Ha Noi ngay 29/5/2008---------------')
disp ('----- Dai hoc Bach Khoa Ha Noi-------------')
disp('-------Bo mon Dieu Khien Tu dong------------')
% Bai tap lon dieu khien dong co mot chieu kich tu doc lap
disp(' Giao vien giang day : Nguyen Phung Quang')
disp(' Sinh vien thuc hien: Luu Tran Phong')
% Thiet ke dieu khien voi hai vong dieu khien trong mien anh z
%------------Data of DC motor------------------------
%tham so cho dong co
%dien tro phan ung
RA = 0.250; %[Ohm]
%cam phan ung
LA = 0.004; %[H]
TA = LA / RA; %[s]
PsiR = 0.04; %[Vs]
%mo men truc dong co
J = 0.012; %[kg.m^2]
kM = 38.2;
kE = 2*pi*kM;
%tham so dat toc do
T_Nref = 0; %[s]
N_ref = 500; %[vong/phut]
%Step of load torque
T_MW = 0.0; %[s]
MW = 00; %[Nm]
%%General simulation data 
Tstop = 0.2; %[s]
step_max = 0.0001; %[s]
%Time constant of controlable rectifier
Tcl = 100e-6; %[s]
Vcl=1;
%------- Current feedback controller-----------
%----------------------------------------------
VA=1/RA;
s=tf('s');
%Ham truyen doi tuong dieu khien dong 
disp('Ham truyen dat doi tuong dieu khien dong :');
GI=VA/((1+Tcl*s)*(1+TA*s))
%thoi gian gian doan khau dieu chinh dong
%thay doi thoi gian nay la co the thay doi dc bo dieu khien.
Ti = 200e-6; %[s]
GId=c2d(GI,Ti,'zoh')
%truy nhap toi cac thong so tu so va mau so cua GId
[numi,deni]=tfdata(GId);
tui=numi{1,1}; %tu cua ham truyen GId bi
maui=deni{1,1}; %mau cua ham truyen GId ai
%GId=Bz/Az
z=tf('z');
Bz= tui(1)+tui(2)*z^-1+tui(3)*z^-2;
Az=maui(1)+maui(2)*z^-1+maui(3)*z^-2;
%tim tham so cua bo dieu khien bang phuong phap deabeat
%chon phuong phap dan deu Lz=l0+l1*z^-1;
disp('Tham so cua bo dieu khien theo deabeat ')
l0=maui(1)/((maui(1)-maui(2))*(tui(1)+tui(2)+tui(3)))
l1=-maui(2)/((maui(1)-maui(2))*(tui(1)+tui(2)+tui(3)))
Lz=l0+l1*z^-1;
%Ham truyen bo dieu khien dong
z=tf('z');
GRi=Lz*Az/(1-Lz*Bz)
%ta phai lay lai cac gia tri cua ham truen dat;
[numi2,deni2]=tfdata(GRi);
% Va Ri la tu cua bo dieu khien dong 
%Chu y xem bac cua GRi de lay Ri Pi cho chinh xa
Ri=numi2{1,1};
disp('Tu so cua bo dieu khien dong');
Ri22=[Ri(1) Ri(2) Ri(3) Ri(4)] %vector tu so dieu khien dong
%% Va Pi la tu cua bo dieu khien dong
Pi=deni2{1,1};
disp('Mau so cua bo dieu khien dong')
Pi22=[Pi(1) Pi(2) Pi(3) Pi(4)] %vector mau so cua bo dieu khien dong
%Ham truyen cua ca vong dieu khien dong
Gw=Lz*Bz;
%---------------------------------------------------------------
%-------Ket thuc phan thiet ke bo dieu khien dong---------------
%---------------------------------------------------------------
%------------Thiet ke vong dieu chinh toc do--------------------
%---------------------------------------------------------------
%Ham truyen cua doi tuong khau dieu chinh toc do khong co tre
disp(' Thiet ke dieu khien toc do khong co tre giua ia va i*a');
disp('Ham truyen dat cua doi tuong dieu khien toc do:');
Gn=kM*PsiR/(J*s);
disp(' Thoi gian bien doi z');
Tn=10*Ti %thoi gian gian doan
Gnd=c2d(Gn,Tn,'zoh'); %Bien doi z cua Gn
%thiet ke theo khau module bang cach tra bang de tim bo dieu khien
%doi tuong co dang : Gzdt=Vs*z^-1/(1+a1*z^-1);
%Va do co a1=-1 nen no da co khau tich phan nen chi can dung khau P
%bo dieu khien bay gio la:
disp('Bo dieu khien toc do bay gio la:');
GRn=J/(Tn*kM*PsiR)
%-----------------------------------------------------------
%thiet ke khau dieu khien toc do theo phuong phap tre:
%theo deabeat khi them khau tre exp(-3*Ts)xap xi =1/(1+3*Ts)
s=tf('s');
%Ham truyen dat doi tuong dieu chinh toc do
disp('----------------------------------------------------');
disp(' Thiet ke dieu khien toc do co tre giua ia va i*a');
disp('Ham truyen dat cua doi tuong dieu khien toc do:');
Gnt=kM*PsiR/(J*s*(1+3*Ti*s))
Tn=10*Ti; %thoi gian gian doan
Gndt=c2d(Gnt,Tn,'zoh') %anh z cua Gn
[numnt,dennt]=tfdata(Gndt);
tunt=numnt{1,1}; %tu cua ham truyen GId bi
maunt=dennt{1,1}; %mau cua ham truyen GId ai
z=tf('z');
Bznt= tunt(1)+tunt(2)*z^-1+tunt(3)*z^-2; %B(z^-1)
Aznt=maunt(1)+maunt(2)*z^-1+maunt(3)*z^-2; %A(z^-1)
% Gndt=Bznt/Aznt
%tim tham so cua bo dieu khien bang phuong phap deabeat
disp('Tham so cua bo dieu khien toc do theo deabeat:');
l0nt=maunt(1)/((maunt(1)-maunt(2))*(tunt(1)+tunt(2)+tunt(3)))
l1nt=-maunt(2)/((maunt(1)-maunt(2))*(tunt(1)+tunt(2)+tunt(3)))
Lznt=l0nt+l1nt*z^-1; %L(z^-1)
%Ham truyen bo dieu khien toc do
z=tf('z');
GRnt=Lznt*Aznt/(1-Lznt*Bznt); %Ham truyen bo dieu khien toc do
%ta phai lay lai cac gia tri cua ham truen dat;
[numn2t,denn2t]=tfdata(GRnt);
% Va Rn la tu cua bo dieu khien 
%Chu y xem bac cua GRi de lay Rn Pn cho chinh xa
Rnt=numn2t{1,1};
disp('Tu so cua bo dieu khien toc do');
Rn22t=[Rnt(1) Rnt(2) Rnt(3) Rnt(4)]
%% Va Pn la tu cua bo dieu khien toc do
Pnt=denn2t{1,1};
disp('Mau so cua bo dieu khien toc do');
Pn22t=[Pnt(1) Pnt(2) Pnt(3) Pnt(4)]
%Ham truyen cua vong dieu khien toc do
Gwn=Lz*Bz;
%--------------------------------------------------------------
%thiet ke theo phuong phap module bang cach tra bang 
%doi tuong co dang : Gzdt=Vs*(1+b1*z^-1)*Z^-1/((1-*z^-1)*(1+a1*z^-1));
%Va co a1=-1, a2=22025.432, Vs=5048.458, b1=0.111
%bo dieu khien bay gio la:
disp('Tham so cua bo dieu khien dong theo module theo tieu chuan P:');
%Ta tinh Vs 
Vs=tunt(2);
b1=-zero(Gndt);
zpk(Gndt)
%do mau cua da thuc khong phu thuoc vao Ti hay Tn khi bien doi z nen ta co:
po=pole(Gndt);
if (po(1)==1)
 a1=po(2)
else
 a1=po(1)
end 
%Va tra bang ta co duoc bo dieu khien theo tieu chuan PI:
GRnt=(1-a1)^2/(Vs*(1-a1)*(1-b1)+4*b1)
%de dung duoc trong mo phong ta tinh rieng tu va mau
%tu cua bo dieu khien toc do (n) t=tre
%---------Hoan tat viec thiet ke----------------------------
Kết quả chạy hàm m.file 
-------Ha Noi ngay 29/5/2008---------------
----- Dai hoc Bach Khoa Ha Noi-------------
-------Bo mon Dieu Khien Tu dong------------
 Giao vien giang day : Nguyen Phung Quang
 Sinh vien thuc hien: Luu Tran Phong
Ham truyen dat doi tuong dieu khien dong :
 Transfer function:
 4
---------------------------
1.6e-006 s^2 + 0.0161 s + 1
Transfer function:
 0.02825 z + 0.01472
----------------------
z^2 - 1.123 z + 0.1337
 Sampling time: 0.0002
Tham so cua bo dieu khien theo deabeat 
l0 = 10.9638
l1 = 12.3114 
Transfer function:
10.96 z^8 + 1.776e-015 z^7 - 12.36 z^6 
 + 1.645 z^5
-----------------------------------------------
 z^8 - 0.3097 z^7 - 0.5091 z^6 - 0.1812 z^5
Sampling time: unspecified
Tu so cua bo dieu khien dong
Ri22 = 10.9638 0.0000 -12.3593 1.6455
Mau so cua bo dieu khien dong
Pi22 = 1.0000 -0.3097 -0.5091 -0.1812
 Thiet ke dieu khien toc do khong co tre giua ia va i*a
Ham truyen dat cua doi tuong dieu khien toc do:
 Thoi gian bien doi z
Tn = 0.0020
Bo dieu khien toc do bay gio la:
GRn = 3.9267
----------------------------------------------------
 Thiet ke dieu khien toc do co tre giua ia va i*a
Ham truyen dat cua doi tuong dieu khien toc do: 
Transfer function:
 1.528
----------------------
7.2e-006 s^2 + 0.012 s 
Transfer function:
 0.181 z + 0.06459
-----------------------
z^2 - 1.036 z + 0.03567 
Sampling time: 0.002
Tham so cua bo dieu khien toc do theo deabeat:
l0nt = 2.0003
l1nt = 2.0717
Tu so cua bo dieu khien toc do
Rn22t = 2.0003 0 -2.0742 0.0739
Mau so cua bo dieu khien toc do
Pn22t = 1.0000 -0.3620 -0.5042 -0.1338
Tham so cua bo dieu khien dong theo module theo tieu chuan P:
 Zero/pole/gain:
0.18099 (z+0.3569)
------------------
(z-1) (z-0.03567)
 Sampling time: 0.002
GRnt = 0.6040
Module không có trễ giữa iA và i*A