Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 16 - ThS. Đỗ Tú Anh

Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 16 trang bị cho người học những kiến thức cơ bản về thiết kế bộ điều khiển phản hồi trạng thái. Nội dung trình bày trong bài này gồm có: Điều khiển phản hồi trạng thái, nguyên lý đặt điểm cực, quỹ đạo trạng thái. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng để biết thêm nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 16 - ThS. Đỗ Tú Anh Lý thuyết Điều khiển tự động 1 om .c ng Thiết kế bộ co điều khiển an th phản hồi trạng thái o ng du u cu ThS. Đỗ Tú Anh Bộ môn Điều khiển tự động Khoa Điện, Trường ĐHBK HN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 16-1 Điều khiển phản hồi trạng thái Xét hệ thống liên tục tuyến tính một tín hiệu vào được mô tả bởi om (1) .c Giả thiết tất cả các biến trạng thái đều đo được. Chọn luật điều khiển phản ng hồi trạng thái sau co an Khi đó mô hình trạng thái của hệ kín là: th o ng Bài toán thiết kế du Tìm ma trận phản hồi trạng u cu thái K của bộ điều khiển sao cho hệ kín có được chất lượng như mong muốn Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 16-2 Điều khiển phản hồi trạng thái (tiếp) Nguyên lý đặt điểm cực om Là phương pháp xác định ma trận K sao cho hệ kín có các điểm cực mong muốn .c ng Điều kiện cần và đủ co Hệ (1) là điều khiển được hoàn toàn an th Phương pháp sử dụng mô hình dạng chuẩn điều khiển ng • Đưa mô hình trạng thái của hệ thống về dạng chuẩn điều khiển o Định nghĩa ma trận chuyển đổi T như sau du (2) ⎡ a1 a2 … an −1 1 ⎤ u ⎢a 0 ⎥⎥ cu ⎢ 2 a3 … 1 W=⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ a1 1 … 0 0⎥ Ma trận điều khiển được ⎢⎣ 1 0 … 0 0 ⎥⎦ Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 16-3 Nguyên lý đặt điểm cực Phương pháp sử dụng mô hình dạng chuẩn điều khiển (tiếp) om trong đó các ai là các hệ số của đa thức đặc tính .c sI - A = s n + an −1s n −1 + + a1s + a0 ng Sử dụng phép đổi biến co Do hệ điều khiển được nên tồn tại T-1, ta có an (3) th trong đó o ng du u cu 0 1 2 n-1 Mô hình (2) là mô hình trạng thái dạng chuẩn điều khiển Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 16-4 Nguyên lý đặt điểm cực (tiếp) Phương pháp sử dụng mô hình dạng chuẩn điều khiển (tiếp) om • Chọn các điểm cực mong muốn của hệ thống là .c Khi đó phương trình đặc tính mong muốn sẽ là ng co ( s − µ 1 )( s − µ 2 ) … ( s − µ n ) ...