Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Chương 4 - TS. Huỳnh Thái Hoàng

Bài giảng "Lý thuyết điều khiển tự động - Chương 4: Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển" cung cấp cho người học các kiến thức: Các tiêu chuẩn chất lượng, sai số xác lập, đáp ứng quá độ, các tiêu chuẩn tối ưu hóa đáp ứng quá độ, quan hệ giữa chất lượng trong miền tần số và chất lượng trong miền thời gian. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Chương 4 - TS. Huỳnh Thái Hoàng Moân hoïc LYÙ THUYEÁT ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG Giaûng vieân: TS. Huyønh Thaùi Hoaøng Boä moân Ñieàu Khieån Töï Ñoäng Khoa Ñieän – Ñieän Töû Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP.HCM Email: hthoang@hcmut.edu.vn Homepage: http://www2.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 1 Chöông 4 ÑAÙNH GIAÙ CHAÁT LÖÔÏNG HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 2 Noäi dung chöông 4 ‘ Caùc tieâu chuaån chaát löôïng ‘ Sai soá xaùc laäp ‘ Ñaùp öùng quaù ñoä ‘ Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä ‘ Quan heä giöõa chaát löôïng trong mieàn taàn soá vaø chaát löôïng trong mieàn thôøi gian 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 3 Caùc tieâu chuaån chaát löôïng 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 4 Caùc tieâu chuaån chaát löôïng Sai soá xaùc laäp cht(t) exl r(t) e(t) exl t 0 ‘ Sai soá: laø sai leäch giöõa tín hieäu ñaët vaø tín hieäu hoài tieáp. e(t ) = r (t ) − cht (t ) ⇔ E ( s ) = R ( s ) − Cht ( s ) ‘ Sai soá xaùc laäp: laø sai soá cuûa heä thoáng khi thôøi gian tieán ñeán voâ cuøng. exl = lim e(t ) ⇔ exl = lim sE ( s ) t →0 s →0 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 5 Caùc tieâu chuaån chaát löôïng Ñaùp öùng quaù ñoä: Ñoä voït loá ‘ Hieän töôïng voït loá: laø hieän töôïng ñaùp öùng cuûa heä thoáng vöôït quaù giaù trò xaùc laäp cuûa noù. c(t) c(t) voït loá cmax cmax− cxl cxl cxl cxl khoâng voït loá t t 0 0 ‘ Ñoä voït loá: (Percent of Overshoot – POT) laø ñaïi löôïng ñaùnh giaù möùc ñoä voït loá cuûa heä thoáng, ñoä voït loá ñöôïc tính baèng coâng thöùc: cmax − cxl POT = × 100% cxl 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 6 Caùc tieâu chuaån chaát löôïng Ñaùp öùng quaù ñoä: Thôøi gian quaù ñoä – Thôøi gian leân ‘ Thôøi gian quaù ñoä (tqñ): laø thôøi gian caàn thieát ñeå sai leäch giöõa ñaùp öùng cuûa heä thoáng vaø giaù trò xaùc laäp cuûa noù khoâng vöôït quaù ε%. ε% thöôøng choïn laø 2% (0.02) hoaëc 5% (0.05) ‘ Thôøi gian leân (tr): laø thôøi gian caàn thieát ñeå ñaùp öùng cuûa heä thoáng taêng töø 10% ñeán 90% giaù trò xaùc laäp cuûa noù. c(t) c(t) (1+ε)cxl cxl cxl (1−ε) cxl 0.9cxl 0.1cxl t t 0 0 tqñ tr 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 7 Sai soá xaùc laäp 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 8 Sai soá xaùc laäp Bieåu thöùc sai soá xaùc laäp R( s) ‘ Ta coù: E (s) = 1 + G (s) H (s) sR ( s ) ‘ Suy ra: exl = lim sE ( s ) = lim s →0 s →0 1 + G ( s ) H ( s ) ‘ Nhaän xeùt: sai soá xaùc laäp khoâng chæ phuï thuoäc vaøo caáu truùc vaø thoâng soá cuûa heä thoáng maø coøn phuï thuoäc vaøo tín hieäu vaøo. 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 9 Sai soá xaùc laäp Sai soá xaùc laäp khi tín hiệu vaøo laø haøm naác ‘ Neáu tín hieäu vaøo laø haøm naác ñôn vò: R( s ) = 1 / s 1 exl = vôùi K p = lim G ( s ) H ( s ) (heä soá vò trí) 1+ K p s →0 cht(t) cht(t) 1 1 t t 0 0 G(s)H(s) khoâng coù khaâu G(s)H(s) coù ít nhaát 1 khaâu tích phaân lyù töôûng tích phaân lyù töôûng 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM ...