Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 6b - Nguyễn Đức Hoàng

Chương 6: Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục. Chương này gồm có những nội dung chính sau: Thiết kế hệ thống dùng Bode, biểu đồ Bode khâu sớm pha, các bước thiết kế khâu sớm pha dùng Bode. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 6b - 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 CHƯƠNG6THIẾTKẾHỆTHỐNGĐIỀUKHIỂNLIÊNTỤC ThiếtkếhệthốngdùngBode R(s) + Gc(s) G(s) C(s) Bộđiềukhiểnsớmpha→ cảithiệnchấtlượngquáđộ 1 + αTs G C (s) = K C (α > 1) 1 + Ts BiểuđồBodekhâusớmpha20log(K C ) + 20log(α)20log(K C ) + 10log(α) 20log(K C ) 1 ϕmaxωmax = T α �α − 1 �ϕmax = arcsin � � �α + 1 � 1 αT ωmax 1T ThiếtkếhệthốngdùngBode R(s) + Gc(s) G(s) C(s) Bộđiềukhiểntrễpha→ cảithiệnchấtlượngxáclập 1 + αTs G C (s) = K C (α < 1) 1 + Ts BiểuđồBodekhâutrễpha 20log(K C )20log(K C ) + 10log(α)20log(K C ) + 20log(α) 1ωmin = ϕmin T α �α − 1 �ϕmin = arcsin � � �α + 1 � 1 αT ωmin 1T Cácbướcthiếtkếkhâusớm phadùngBode• Bước1:XácđịnhKCđểthỏayêucầusai sốxáclập K *p K *v K *a KC = = = Kp K v Ka • Bước2:ĐặtG1(s)=KC*G(s).VẽBode G1(s) • Bước3:XácđịnhtầnsốcắtbiênG1(s): c Cácbướcthiếtkếkhâusớm phadùngBode• Bước4:XácđịnhđộdựtrữphaG1(s): M• Bước5:Xácđịnhgócphacầnbù: ϕmax = ΦM − ΦM + θ * M*:độdựtrữphamongmuốn, =50: 200• Bước6:Tính : 1 + sin ϕmax α= 1 − sin ϕmax Cácbướcthiếtkếkhâusớm phadùngBode• Bước7:Xácđịnhtầnsốcắtmớidựavào điềukiện: L1 ( ωC ) = −10log ( α ) • Bước8:TínhT: 1 T= ω C α• Bước9:Kiểmtrahệthốngthỏamãnđộ dựtrữbiênkhông?Nếukhôngquaylại Bước5. Vídụ1Sơđồđiềukhiển 40 G(s) = 2 s (s + 10) R(s) + Gc(s) G(s) C(s) • ThiếtkếGC(s)saochosaukhithiếtkếhệ thốngthỏayêucầu: K *a = 10, ΦM* 200 , GM* 5dB Vídụ2Sơđồđiềukhiển 16 G(s) = (s + 2) 2 (25s + 1) R(s) + Gc(s) G(s) C(s) • ThiếtkếGC(s)saochosaukhithiếtkếhệ thốngthỏayêucầu:cósaisốsáclậpđốivới ngõvàohàmnấc5%và ΦM* 500 , GM* 20dBCácbướcthiếtkếkhâutrễpha dùngBode• Bước1:XácđịnhKCđểthỏayêucầusai sốxáclập K *pK *v K *a KC = = = Kp K v Ka • Bước2:ĐặtG1(s)=KC*G(s).VẽBode G1(s) Cácbướcthiếtkếkhâusớm phadùngBode• Bước3:Xácđịnhtầnsốcắtbiênmớidựa vàođiềukiện: ϕ1 ( ω C ) = −180 0 + ΦM + θ * M*:độdựtrữphamongmuốn, =50: 200• Bước4:Tính từđiềukiện: L1 ( ωC ) = −20log ( α ) Cácbướcthiếtkếkhâusớm phadùngBode• Bước5:Chọnzerokhâuhiệuchỉnh: 1 Vídụ3Sơđồđiềukhiển 10s + 1 G(s) = s(s + 10) 2 R(s) + Gc(s) G(s) C(s) • ThiếtkếGC(s)saochosaukhithiếtkếhệ thốngthỏayêucầu: K*v = 10, ΦM* 400 , GM* 20dB Vídụ4Sơđồđiềukhiển 10 G(s) = s(s + 1)(s + 10) R(s) + Gc(s) G(s) C(s) • ThiếtkếGC(s)saocho ...