Numer ćw.:	Nazwa wydziału:	Ocena:
3	Wydział Inżynierii Elektrycznej i Komputerowej
Grupa stud. / grupa lab.
MDM A	Nazwa przedmiotu:
Data oddania sprawozdania:	Inżynieria sterowania
10.06.2013	Szyndler Agnieszka	Podpis:

1. Wstęp.

Parametry sterowania zostały przyjęte dla przypadku nr 59.

Sterowanie silnikiem prądu stałego.

MK – mikrokontroler; PR – prostowmik; SPS – silnik prądu stałego; TG – tachogenerator.

Równania silnika

, .

Równanie kondensatora

,

Równania tachogeneratora

Mikrokontroler

Sygnał wyjściowy prostownika

Parametry systemu sterowania:

L_A = 5.35

L_AF = 0.09

L_FA = 0.05

L_FF = 96

k_g = 0.9

T_g = 0.05

r_A = 19

r_F = 118

r_P = 2.3

c = 59

C = 0.05

M_o = 12

J = 1

Do obliczeń wykorzystano metodę Rungego-Kutty numer 5:

1. Wykonanie obliczeń w środowisku Matlab.

Kod programu :

Plikgłówny:

clc

clear all

global u1 n w fim um J Mo uA rP rA c C LA LAF LFA LFF rF kg Tg

w = 314.1593;

n = 1000;

uA = 300;

u1 = 10;

fim = 2*pi;

um = 10;

LA = 5.35;

LAF = 0.09;

LFA = 0.05;

LFF = 96;

kg = 0.9;

Tg = 0.05;

rA = 19;

rF = 118;

rP = 2.3;

c = 59;

C = 0.05;

Mo =12;

J = 1;

%% obliczanie pochodnej

tspan=[0 2];

iA0=0;

iF0=0;

w0=0;

uC0=0;

ug0=0;

y0=[iA0 iF0 w0 uC0 ug0];

[t,y]=mrk(@f1, tspan,y0);

iA=y(1,:);

iF=y(2,:);

omega=y(3,:);

uC=y(4,:);

ug=y(5,:);

%% wykresy

clf

figure(1)

plot(t,iA)

title('Prąd główny silnika ia')

figure(2)

plot(t,iF)

title('Prąd obwodu wzbudzenia if')

figure(3)

plot(t,omega)

title('Prędkość')

figure(4)

plot(t,uC)

title('Napięcie na kondensatorze uc')

figure(5)

plot(t,ug)

title('Napięcie z tachogeneratora ug')

Pliki funkcyjne:

function[dy] = f1(t, y)

global u1 w fim um J Mo PSI uA rP rA c C LA LAF LFA LFF rF kg Tg

uz=300*sin(w*t);

Uz=300*w*cos(w*t);

u2=u1-y(5);

SA=1/(LA+LAF*LFA/LFF);

TA=-SA*LAF/LFF;

TF=-SA*LFA/LFF;

EA=SA*((LAF*rF*y(2)/LFF)-c*y(3)-rA*y(1));

EF=-(LFA*EA+rF*y(2))/LFF;

SF=(1-LFA*TA)/LFF;

PSI=0.04*y(2);

if u2<=um

fi0=fim*(1-u2/um);

else

fi0=0;

end

fi=u2*fi0;

if Uz>0 & fi<fi0;

up=0;

else

up=abs(uz);

end

%% równania różniczkowe

dy=zeros(5,1);

dy(1)=SA*uA+TA*y(4)+EA;

dy(2)=TF*uA+SF*y(4)+EF;

if c*PSI*y(1)>Mo

dy(3)=(c*PSI*y(1)-Mo)/J;

else

dy(3)=0;

end

dy(4)=C^-1*(((up-y(4))/rP)-y(1));

dy(5)=(kg*y(3)-y(5))/Tg ;

end

Plik funkcyjny z 5 metodą Rungego-Kutty :

function [t y] = mrk(f1, tspan, y0)

global n

b = tspan(2);

a = tspan(1);

h = (b-a)/n;

t = (a:h:b);

y(:,1) = y0;

for q = 1 : n

n1 = h * f1(t(q), y(:,q));

n2 = h * f1(t(q) + h/2, y(:,q) + n1/2);

n3 = h * f1(t(q) + h/2, y(:,q) + (sqrt(2)-1)*n1/2+(sqrt(2)-1)*n2/sqrt(2));

n4 = h * f1(t(q) + h, y(:,q) - n2/sqrt(2)+(1+sqrt(2))*n3/sqrt(2));

y(:,q+1) = y(:,q) + (n1+(2-sqrt(2))*n2+(2+sqrt(2))*n3+n4)/6;

end

1. Wykresy.