Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 2 - Nguyễn Đức Hoàng

Chương 2 trang bị cho người học những hiểu biết về mô hình toán học hệ thống liên tục. Chương này cung cấp cho người học các kiến thức: Mô hình hệ thống, mô hình phần tử điện, mô hình phần tử cơ, hàm truyền hệ thống, biến đổi tương đương sơ đồ khối,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 2 - Nguyễn Đức Hoàng MÔNHỌC CƠSỞTỰĐỘNGGiảng viên: Nguyễn Đức Hoàng Bộ môn Điều Khiển Tự Động Khoa Điện – Điện Tử Đại Học Bách Khoa Tp.HCMEmail: ndhoang@hcmut.edu.vn CHƯƠNG2MÔHÌNHTOÁNHỌCHỆTHỐNGLIÊNTỤC MôhìnhhệthốngMụcđíchcủamôhìnhtronghệthốngđiềukhiển:• Môhìnhtoáncủahệthốnglàcơsởđểphân tíchvàthiếtkếcáchệthốngđiềukhiển.• Môhìnhchitiếtchophépkiểmtrachất lượngcủahệthốngđiềukhiểnthôngquamô phỏng,trướckhithựcthihệthốngthực. Môhìnhphầntửđiện i + v Điệnáp/Dòngđiện Điệnáp/Điệntích 2 _ di d qi + Điệncảm v=L v=L 2 dt dt v dq _ Điệntrở v = Ri v=R dt i + 1 q Điệndung v= idt v= v C C _ Môhìnhphầntửcơ xf Lực/vậntốc Lực/vịtrí M 2 dv d x Khốivật f =M f =M 2 x dt dtf dx Masát f = Bv f =B B nhớt dt f x Lòxo f = k vdt f = kx Môhìnhphầntửcơ J Momen/vậntốc Momen/vịtrí T, 2 dω d θ Quántính T=J T=J 2 T, dt dt Masát dθ B nhớt T = Bω T=B dt s Độcứng T = s ωdt T = sθT,Vídụ1:MạchRC R vi i vo V0 ( s ) 1 = , τ = RC Vi ( s ) 1 + τsVídụ2:MạchOpAmp Rf C Ri _ i + vi vo 1 V0 ( s ) R f + = sC Vi ( s ) RiVídụ3:Hệvật–lòxo x(t) Lựclòxo f s = kx dx k u(t) Lựctrượt f b = Bv = B M dt B Hợplực = u − fs − f b d2x M = u − fs − f b dt 2 d x dx M + kx + B =u dt dtVídụ3:Hệvật–lòxo x(t) k u(t) M B X ( s) 1 = U ( s ) Ms + Bs + k 2 HàmtruyềnĐN: Hàm truyền của hệ thống là tỉ số giữa biếnđổiLaplacecủatínhiệungõravớingõvàokhiđiềukiệnđầubằng0. C ( s ) b 0s m + b1s m −1 + ... + b m −1s + b m G(s) = = R ( s) a 0s n + a1s n −1 + ... + a n −1s + a nNX: Hàm truyền của hệ thống không phụ vào tínhiệuvàoramàphụthuộcvàocấutrúcvàthamsốhệthống. HàmtruyềnhệthốngHệthốngnốitiếp Y2 ( s ) G td (s) = = G1G 2 U1 ( s ) HàmtruyềnhệthốngHệthốngsongsong Y ( s) G td (s) = = G1 + G 2 U ( s) HàmtruyềnhệthốngHàmtruyềnhồitiếpâm Y ( s) G1 G td (s) = = U ( s ) 1 + G1G 2 Biếnđổitươngđươngsơđồ khốiĐối với các hệ thống phức tạp, nhiều vòng hồitiếptathựchiệncácphépbiến đổitương đươngsơđồkhốiđểlàmxuấthiệncácdạngđơngiản.Hai sơ đồ khối được gọi là tương đương nếuchúng có quan hệ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ranhưnhau. Biếnđổitươngđươngsơđồ khốiChuyểnđiểmrẽnhánhrasaukhối Biếnđổi ...