Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động

LỜI NÓI ĐẦU Lý thuyết điều khiển tự động là môn học dành cho sinh viên ngành Điện tử - Tự động. Giáo trình Lý thuyết điều khiển tự động gồm có chín chương: Chương 1: Đại cương về hệ thống điều khiển tự động Chương 2: Mô tả toán học phần tử và hệ thống điều khiển Chương 3: Đặc tính động học của hệ thống tự động Chương 4: Khảo sát tính ổn định của hệ thống tự động Chương 5: Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển tự động Chương 6: Thiết kế hệ thống điều...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động Bài giảng môn họcLý thuyết điều khiển tự động MỤC LỤCLời nói đầuChương 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG .................................................................. 3Chương 2: MÔ TẢ TOÁN HỌC PHẦN TỬ VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ............................ 12Chương 3: ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC CỦA HỆ THỐNG ............................................................ 55Chương 4: KHẢO SÁT TÍNH ỔN ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ...................................... 71Chương 5: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG HỆ THỐNG ............................................................... 93Chương 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG LIÊN TỤC ........................................................................ 104Chương 7: MÔ TẢ TOÁN HỌC HỆ THỐNG RỜI RẠC ......................................................... 144Chương 8: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN RỜI RẠC .................................................. 171Chương 9: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHI TUYẾN ................................................................ 206Phụ lục Bảng biến đổi Laplace .................................................................................................. 224 i LỜI NÓI ĐẦU Lý thuyết điều khiển tự động là môn học dành cho sinh viên ngành Điện tử - Tựđộng. Giáo trình Lý thuyết điều khiển tự động gồm có chín chương: Chương 1: Đại cương về hệ thống điều khiển tự động Chương 2: Mô tả toán học phần tử và hệ thống điều khiển Chương 3: Đặc tính động học của hệ thống tự động Chương 4: Khảo sát tính ổn định của hệ thống tự động Chương 5: Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển tự động Chương 6: Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục Chương 7: Mô tả toán học hệ thống rời rạc Chương 8: Thiết kế hệ thống điều khiển rời rạc Chương 9: Hệ thống điều khiển phi tuyến Đây là những nội dung tóm tắt giúp sinh viên tiếp thu được môn học một cách nhanhchóng. Lần đầu biên soạn chắc chắn còn nhiều thiếu sót, mong nhận được sự những ýkiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp. Bộ môn Điều khiển tự động Ths. Trần Thị Hoàng Oanh ii Chương 1: Đại cương về hệ thống tự động Chương 1 ĐẠI CƢƠNG VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG KHÁI NIỆM ĐIỀU KHIỂN1.1.Thí dụ 1: Lái xe với tốc độ 100km/h  thu thập thông tin - Mắt quan sát đồng hồ đo tốc độ v  xử lý thông tin - Bộ não điều khiển tăng tốc nếu v < 100km/h giảm tốc nêu v > 100km/h  tác động lên hệ thống - Tay giảm ga hoặc tăng ga Kết quả của quá trình điểu khiển trên: xe chạy với tốc độ “gần” bằng 100km/h  Định nghĩa: Điều khiển là quá trình thu thập thông tin, xử lý thông tin và tác động lên hệ thống để đáp ứng của hệ thống “gần” với mục đích định trước. Khái niệm điều khiển trên là một khái niệm rất rộng, môn học này chỉ nghiên cứu lýthuyết điều khiển các hệ thống kỹ thuật  Điều khiển tự động: là quá trình điều khiển không cần sự tác động của con người  Tại sao cần phải điều khiển: vì - Con người không thỏa mãn với đáp ứng của hệ thống.TD:  Điều hoà nhiệt độ vì không thỏa mãn với nhiệt độ nóng quá hoặc lạnh quá.  Ổn áp vì không thoả mãn với việc điện áp thay đổi thất thường . - Muốn tăng độ chính xác, hiệu quả kinh tế.  Các thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển gồm 3 thành phần cơ bản: - Đối tượng điều khiển - Cảm biến (hay thiết bị đo lường) - Bộ điều khiển  Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thường gặp: 3 Chương 1: Đại cương về hệ thống tự động e(t) c(t) r(t) u(t) Đối tượng Bộ điều khiển cht(t) Cảm biến Các ký hiệu viết tắt: - r(t) (reference input): tín hiệu vào, tín hiệu chuẩn. - c(t) (controlled output): tín hiệu ra - cht(t): tín hiệu hồi tiếp - e(t) (error): sai số - u(t): tín hiệu điều khiển Câu hỏi: Các thành phần cơ bản trong hệ thống lái xe trong TD1 là gì?Thí dụ 2: ...