Bài giảng Chương 3: Điều khiển liên tục trong miền thời gian (Bài 3) - ThS. Đặng Văn Mỹ

Nội dung Bài 3 Chương 3 Điều khiển liên tục trong miền thời gian trình bày về thiết kế bộ điều khiển, phương pháp thiết kế bộ điều khiển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chương 3: Điều khiển liên tục trong miền thời gian (Bài 3) - ThS. Đặng Văn MỹIII. ĐIỀU KHIỂN LIÊN TỤC TRONG MIỀN THỜI GIAN 3.4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN BM Điều Khiển Tự Động Th.S. Đặng Văn Mỹ III. ĐIỀU KHIỂN LIÊN TỤC TRONG MIỀN THỜI GIAN3.4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN Phản hồi trạng thái Phản hồi đầu ra x& (t) = Ax + Bu x& = Ax + Bu = Ax + B ( w − Rx ) ( = Ax + B w − Ry ) = Ax + B ( w − RCx ) = ( A − BR ) x + Bw = ( A − BRC ) x(t) + Bw Cần xác định ma trận R thỏa mãn:det ( sI − A + BR ) = (s − s1 )(s − s2 )K det ( sI − A + BRC ) = (s − s1 )(s − s2 )K my.dangvan@hust.edu.vn 3.4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂNBỘ ĐIỀU KHIỂN PHẢN HỒI TRẠNG THÁI GÁN ĐIỂM CỰCPHƯƠNG PHÁP ACKERMANNNguyên lý đặt điểm cực là phương pháp xác định ma trận R sao cho hệkín có các điểm cực mong muốn.Đối tượng là hệ một đầu vào và điều khiển đượcBước 1: Kiểm tra tính ĐK được của đối tượng −1 Đặt s = (0,K,0,1)(B, AB,K, A B) T n−1 ⇔ s T (B, AB,K, A n−1 B) = (0,K,0,1) ⎛ sT ⎞ ⎛ sT B ⎞ ⎛ 0⎞Bước 2: Đưa MHTT về dạng chuẩn điều khiển Đặt ma trận S= ⎜ T ⎟ ⎜ s A ⎟ ⇒ SB = ⎜ T ⎜ ⎟ s AB ⎟ ⎜ 0 ⎟ =⎜ ⎟ ⎜ M ⎟ ⎜ M ⎟ ⎜M ⎟⎧ x& = Ax + Bu ⎜ T n−1 ⎟ ⎝s A ⎠ ⎜ T n−1 ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ s A B⎠ ⎝ 1 ⎠⎨ ⎛ sT A ⎞ ⎛ sT A ⎞⎩ y = Cx + Du ⎜ T 2⎟ ⎜ ⎟ s A ⎟ ⎜ sT A 2 Ta có SA = ⎜ = ⎟ ⎜M ⎟ ⎜ M ⎟ ⎜ T n⎟ ⎜ T n−1 ⎟ ⎝ s A ⎠ ⎝ −a0 s − a1s A −K− an−1s A ⎠ T TBước 3: Xác định ma trận điều khiển R ⎛ 0 1 0 K 0 ⎞ ⎛ 0 1 0 K 0 ⎞ ⎛ sT A ⎞ ⎜ 0 0 1 K 0 ⎟ ⎜ 0 0 1 K 0 ⎟⎜ ⎟ R = ( r1 ,r2 ,...,rn ) ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ sT A 2 ⎟ ...