1. Home
  2. Tài liệu khác
  3. Báo cáo thí nghiệm: Tự động hoá và điều khiển tối ưu

Báo cáo thí nghiệm: Tự động hoá và điều khiển tối ưu - pdf 15

Download miễn phí Báo cáo thí nghiệm: Tự động hoá và điều khiển tối ưu
Bài 1 Cơ Sở MATLAB

I. Khởi động MATLAB
1. Khởi động
ã Khi khởi động xong MATLAB trên màn hình soạn thảo xuất hiện dấu nhắc lệnh như sau: >>
ã Biến trong MATLAB có thể dài 19 ký tự bắt đầu bằng chữ cái.
ã Khi viết xong một lệnh nếu kết thúc bằng dấu chấm phẩy “ ; ” thì sau khi nhấn Enter kết quả sẽ không được hiển thị nhưng vẫn được lưu vào bộ nhớ.

2. Các phép toán vô hướng
*Cộng: a+b
*Trừ: a-b
*Nhân: a*b
*Chia: a/b
*Luỹ thừa: a^b

3. Các phép logic
*Phép hoặc: a|b
*Phép và: a&b
*Phép phủ định: ~a

II. Ma trận và các phép toán ma trận trong MATLAB
1. Ma trận
ã Cách nhập ma trận:
Matrận dòng
>>A=[1 2.5 3.2 4.6 5.6] hoặc
>>A=[1,2.5,3.2,4.6,5.6]
Nhập ma trận cột
>>B=[-1,0,0;-1,1,0;1,-1,0;0,0,2] hoặc
>>B=[-1 0 0
-1 1 0
1 -1 0
0 0 2]
ã Có thể định nghĩa một ma trận theo cách sau:
>> A=[ 0 0 1 -1 5]
>>C=[ -1 -5 A]
ã Các ma trận đặc biệt:
Ma trận 0 (Zero)
>>zeros(4,4)


Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

B¸o c¸o thÝ nghiÖm : Tù §éng Ho¸ vµ §iÒu KhiÓn Tèi ¦u
Bµi 1 C¬ Së MATLAB
I. Khëi ®éng MATLAB
1. Khëi ®éng
¨ Khi khëi ®éng xong MATLAB trªn mµn h×nh so¹n th¶o xuÊt hiÖn dÊu nh¾c lÖnh nh­ sau: >>
¨ BiÕn trong MATLAB cã thÓ dµi 19 ký tù b¾t ®Çu b»ng ch÷ c¸i.
¨ Khi viÕt xong mét lÖnh nÕu kÕt thóc b»ng dÊu chÊm phÈy “ ; ” th× sau khi nhÊn Enter kÕt qu¶ sÏ kh«ng ®­îc hiÓn thÞ nh­ng vÉn ®­îc l­u vµo bé nhí.
2. C¸c phÐp to¸n v« h­íng
*Céng: a+b
*Trõ: a-b
*Nh©n: a*b
*Chia: a/b
*Luü thõa: a^b
3. C¸c phÐp logic
*PhÐp hoÆc: a|b
*PhÐp vµ: a&b
*PhÐp phñ ®Þnh: ~a
II. Ma trËn vµ c¸c phÐp to¸n ma trËn trong MATLAB
1. Ma trËn
¨ C¸ch nhËp ma trËn:
MatrËn dßng
>>A=[1 2.5 3.2 4.6 5.6] hoÆc
>>A=[1,2.5,3.2,4.6,5.6]
NhËp ma trËn cét
>>B=[-1,0,0;-1,1,0;1,-1,0;0,0,2] hoÆc
>>B=[-1 0 0
-1 1 0
1 -1 0
0 0 2]
¨ Cã thÓ ®Þnh nghÜa mét ma trËn theo c¸ch sau:
>> A=[ 0 0 1 -1 5]
>>C=[ -1 -5 A]
¨ C¸c ma trËn ®Æc biÖt:
Ma trËn 0 (Zero)
>>zeros(4,4)
ans=
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 0
Ma trËn 1(ones)
>>ones(4,4)
ans=
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
Ma trËn ®¬n vÞ
>>eye(4,5)
ans=
1 0 0 0 0
0 1 0 0 0
0 0 1 0 0
0 0 0 1 0
>>eye(3)
ans=
1 0 0
0 1 0
0 0 1
2. C¸c phÐp to¸n ma trËn
*PhÐp chuyÓn vÞ:
>> A= [ 1 1 1 1; 1 2 3 4];
>>B=A’
B= 1 1
1 2
1 3
1 4
*PhÐp nh©n ma trËn
>> C=A.*B;
-PhÐp luü thõa:
>>C=A.^k;
*PhÐp nh©n v« h­íng hai ma trËn cïng cì:
>>C=A*B;
*PhÐp lÊy ®Þnh thøc ma trËn:
>>x=det(A);
*PhÐp nghÞch ®¶o ma trËn:
>>B=inv(A); hoÆc
>>B=A.^-1;
III. Gi¶i ph­¬ng tr×nh ®¹i sè b»ng c¸ch sö dông MATLAB
1. Gi¶i ph­¬ng tr×nh bËc nhÊt nhiÒu Èn
Cho hÖ ph­¬ng tr×nh sau:
5x+4y-3.5z+4t+5.5u=-5
-3.2x+4y-6z+6.12t+7u=1
x+6y-z+5t-6u=7.5
4x+2y-3.2z+2t-7u=13.2
5.3x-6.1y+3z-t+u=15
LËp c¸c ma trËn sau:
>>C=[ 5 4 -3.5 4 5.5
-3.2 4 -6 6.12 7
1 6 -1 5 6
4 2 -3.2 2 -7
5.3 -6.1 3 -1 1];
>>D=[-5;1;7.5;13.2;15];
>>C\D
ans=
-0.4938
-1.0747
3.0752
6.0454
-2.1183
2. Gi¶i ph­¬ng tr×nh bËc cao
T×m nghiÖm cña ®a thøc sau:
+ 6.32+ 5 + 4.12 + 62S +112=0
Tr×nh tù gi¶i
>>A=[ 1 6.32 5 4.12 62 112];
>>Roots(A)
ans=
-5.2312
1.3313 + 1.8152i
1.3313 - 1.8152i
-1.8757 + 0.8409i
-1.8757 - 0.8409i
3. Gi¶i ph­¬ng tr×nh vi ph©n
Cho ph­¬ng tr×nh vi ph©n nh­ sau:
x(3)+3x’’+2.89x’+1.78x(t)=sin(0.2*t)
suy ra: x(3)=-3x’’-2.89x’-1.78x(t)+sin(0.2*t)
Trªn MATLAB ph­¬ng tr×nh trªn ®­îc gi¶i nh­ sau:
C¸ch 1
LËp M-file
Function dxdt=f(t,x)
Dxdt=[x(2);x(3);-1.78*x(1)-2.89*x(2)-3*x(3)+sin(0.2*t)]
Save file víi tªn: “ruou”
Trªn cña sæ so¹n th¶o lÖnh:
>>tspan=[0 10];% thêi gian tÝnh tõ 0 ®Õn 10 gi©y
>>x0=[-2 0 2]; % ®iÒu kiÖn ban ®Çu
>>[t,x]=ode45(‘Quy’,tspan,x0); % gi¶i ph­¬ng tr×nh b»ng ode45
>>plot(t,x) %vÏ nghiÖm
C¸ch 2
NhÊn vµo biÓu t­îng Simulink
T¹o New model
>>dee
T¹o mét mÉu nh­ sau:
Trong Dee khai b¸o:
Sau ®ã cho ch¹y Simulink
KÕt qu¶ nghiÖm ®­îc hiÓn thÞ trong Scope nh­ sau:
IV. VÏ ®å thÞ trªn MATLAB
1. S¬ l­îc vÏ ®å thÞ
VÏ ®å thÞ X=sin(2t) víi t=0÷10
>>t=0:0.01:10;
>>x=sin(2*t);
>>plot(t,x)
2. VÏ hai ®å thÞ trªn cïng mét hÖ to¹ ®é
>>t=0:0.01:10;
>>x=sin(2*t);
>>y=exp(-0.5*t).*cos(2.5*t);
>>plot(t,x,t,y)
3. Khi hµm sè cã nhiÒu biÕn
VÝ dô: vÏ ®å thÞ y=sin(w*t) khi w=1 ÷ 4 vµ t=0 ÷ 10
Tr×nh tù lµm nh­ sau:
>>[t,w]=(0:.1:10,1:.1:4);
>>y=sin(w.*t);
>>plot(t,y)
Bµi 2 MATLAB trong xö lý sè cho c¸c tÝn hiÖu
I. MATLAB trong xö lý sè cho c¸c tÝn hiÖu
1.Hµm truyÒn
Gi¶ sö hÖ thèng cã hµm truyÒn nh­ sau:
1
W= -------------
s^2 + 2 s + 1
*Hµm truyÒn sÏ ®­îc vµo lÖnh nh­ sau:
>>W=tf(1,[1 2 1]);
2.§¸p øng cña hÖ thèng
*§Ó t×m ®¸p øng cña hÖ thèng víi ®Çu vµo lµ tÝn hiÖu 1(t)
>>Step(W)
*§Ó t×m ®¸p øng cña hÖ thèng víi ®Çu vµo lµ tÝn hiÖu xung dirac δ(t)
>>impulse(W)
*VÏ biÓu ®å biªn ®é vµ pha víi trôc tÇn sè
>>Bode(W)
*VÏ biÓu ®å biªn ®é vµ pha víi trôc logarit
>>nyquist(W)
*§¸p øng cña hÖ thèng víi tÝn hiÖu ®Çu vµo bÊt kú: u=sin(0.5*t)
>>w=tf(1,[1 2 1]);
>>t=0:.1:10;
>>u=sin(0.5*t);
>>[y,x]=lsim(w,u,t);
>>plot(t,y)
II.øng dông phÇn mÒm Simulink. Bµi tËp
Nhèm sè 1.
§Ò Bµi:
chän bé ®iÒu khiÓn PID cho ®èi t­îng ®iÒu khiÓn cã hµm truyÒn sau:
H(s)=3.5*exp(-4*s)/(15*s+1);
Tèc ®é giíi h¹n +- 2vµ trÞ sè b·o hoµ +-1;
Bµi Lµm.
T×m Kgh ®Ó cho nghiÖm cña ph­¬ng tr×nh ®Æc tr­ng cña hÖ thèng kÝn ë tr¹ng th¸i biªn giíi æn ®Þnh.
Dïng c¸c lÖnh MatLab thùc hiÖn nh­ sau:
W=tf(3.5,[15 1] );
[num,den]=pade(4,3);
c=tf(num,den);
H=W*c;
H
Transfer function:
-3.5 s^3 + 10.5 s^2 - 13.13 s + 6.563
---------------------------------------------
15 s^4 + 46 s^3 + 59.25 s^2 + 31.88 s + 1.875
rlocus(H);
>> [Kgh,p]=rlocfind(H);
Select a point in the graphics window
selected_point =
0.0010 + 0.4316i
Kgh =
1.8796
p =
-1.3150 + 1.8317i
-1.3150 - 1.8317i
0.0010 + 0.4316i
0.0010 - 0.4316i
t=0:0.1:200;
>> step(feedback(Kgh*H,1),t)
X¸c ®Þnh T giíi h¹n:
>> Tgh=71.3-57.1
Tgh =
14.2000
>> Kp=0.6*Kgh
Kp =
1.1278
>> Ki=Kp/0.5/Tgh
Kd=Kp*0.125*Tgh
Ki =
0.1588
Kd =
2.0018
LËp m« h×nh nh­ sau:
§Æt c¸c th«ng sè cho c¸c kh©u theo ®Ò bµi, tèc ®é giíi h¹n +-2, trÞ sè b·o hoµ +-1;
Cho m« pháng ®­îc kÕt qu¶ nh­ h×nh chôp d­íi ®©y:
Sau khi ch¹y NCD chóng ta ®­îc kÕt qu¶:
Creating simulink model tp142588 for gradients...Done
f-COUNT MAX{g} STEP Procedures
1 0.99 1
2 0.99 1 Hessian not updated
3 0.99 1 Hessian not updated
Optimization Converged Successfully
Nh­ vËy c¸c gi¸ trÞ cña bé ®iÒu khiÓn PID tèi ­u sÏ lµ:
Kp=0.99
Kp =
0.9900
>> Ki=Kp/0.5/Tgh
Ki =
0.1394
>> Kd=Kp*0.125*Tgh
Kd =
1.7572
...
Yêu cầu Download

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Học thêm

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status