Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 3 - TS. Huỳnh Thái Hoàng

Bài giảng "Cơ sở tự động - Chương 3: Đặc tính động học của hệ thống" cung cấp cho người đọc các kiến thức: Khái niệm đặc tính động học, các khâu động học điển hình, đặc tính động học của hệ thống tự động. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 3 - TS. Huỳnh Thái Hoàng Moân hoïc CÔ SÔÛ TÖÏ ÑOÄNG Biên soạn: TS. Huỳnh Thái Hoàng Bộ môn điều ề khiển ể tự động Khoa Điện – Điện Tử Đại học Bách Khoa TPHCM Email: hthoang@hcmut.edu.vn Homepage: www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ Giảng viên: HTHoàng, NVHảo, NĐHoàng, BTHuyền, HHPhương, HMTrí 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 1 Chöông 3 ĐẶC ĐẶ C TÍNH ĐỘ NG HỌ ĐỘNG HỌC CỦ CỦA HEÄ THONG THOÁNG 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 2 Noäi dung chöông 3  Khái niệm đặc tính động học  Đặc tính thời gian  Đặc ặ tính tần số  Các khâu động học điển hình  Đặc tính động học của hệ thống tự động 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 3 Khái niệm đặc tính động học 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 4 Khái niệm đặc tính động học  Đặc tính động của hệ thống mô tả sự thay đổi tín hiệu ở đầu ra của hệ thống theo thời gian khi có tác động ở đầu vào.  Những hệ thống được mô tả bằng mô hình toán học có dạng như nhau sẽ có đặc tính động học như nhau  Để khảo khả sát át đặc đặ tính tí h động độ củaủ hệ thống thố tín tí hiệu hiệ vào à thường th ờ được đ chọn là tín hiệu cơ bản như hàm xung đơn vị, hàm nấc đơn vị hay hàm điều hòa.  Đặc tính thời gian  Đáp ứng xung: tín hiệu vào là hàm dirac  Đáp ứng nấc: ấ tín hiệu vào là hàm nấc ấ  Đặc tính tần số: tín hiệu vào là hàm sin 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 5 Đáp ứng xung U (s) Y (s) G(s)  Đáp ứng xung: là đáp ứng của hệ thống khi tín hiệu vào là hàm dirac Y ( s )  U ( s ).G ( s )  G ( s ) (do U(s) = 1) y (t )  L 1Y ( s )  L 1G ( s )  g (t )  Đáp ứng xung chính là biến đổi Laplace ngược của hàm truyền  Đáp ứng xung còn được gọi là hàm trọng lượng của hệ thống  Có thểể tính đáp ứng của hệ thống ố bằng ằ cách lấy ấ tích chập của đáp ứng xung và tín hiệu vào: t y (t )  g (t ) * u (t )   g ( )u (t   )d 0 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 6 Đáp ứng nấc U (s) Y (s) G(s)  Đáp ứng nấc: là đáp ứng của hệ thống khi tín hiệu vào là hàm nấc G (s) Y ( s )  U ( s ).G ( s )  (do U(s) = 1) s   t ( ) y (t )  L 1Y ( s )  L 1  G s    g ( )d  s  0  Đáp ứng nấc chính là tích phân của đáp ứng xung  Đáp ứng nấc còn được gọi là hàm quá độ của hệ thống 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 7 Thí dụ tính đáp ứng xung và đáp ứng nấc  Tính đáp ứng xung và đáp ứng nấc của hệ thống có hàm truyền là: U (s) Y (s) s 1 G(s) G(s)  s ( s  5)  Đáp ứng xung:  s 1  1  1 4  g (t )  L G ( s )  L  1 1 L     s ( s  5)   5s 5( s  5)  1 4  g (t )   e 5t 5 5  Đáp ứng nấc:  G ( s)  1  s 1  4 1 4 h(t )  L  1 L  2   2  s   s ( s  5)  25s 5s 25( s  5) 1 4 5t 4  h(t )  t  e  5 25 25 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 8 Khái niệm đặc tính tần số  Haõy quan saùt ñaùp öùng cuûa heä thoáng tuyeán tính ôû traïng thaùi xaùc laääp khi tín hieääu vaøo laø tín hieääu hình sin. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 9 Khái niệm đặc tính tần số  Heää thoá h áng tuyeáán tính: í h khi tíní hieä hi äu vaøøo laø l ø tín ...