Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Chương 6 - Võ Văn Định

Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Chương 6 - Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục cung cấp cho các bạn những kiến thức về khái niệm, ảnh hưởng của các bộ điều khiển đến chất lượng của hệ thống, thiết kế hệ thống dùng quỷ đạo nghiệm số, thiết kế hệ thống dùng biểu đồ Bode, thiết kế bộ điều khiển PID, thiết kế hệ thống điều khiển hồi tiếp trạng thái.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Chương 6 - Võ Văn Định BÀ I GIANG ̉ LÝ  THIẾ T ĐIỀ U KHIÊN T ̉ Ự ĐÔNG ̣ ̣ Thac sĩ ̣   VÕ THANH VIÊT NĂM 2009 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HÊ THÔ ̣ ̉ ́NG ĐIỀU KHIÊN LIÊN  ̣ TUC ̣ 6.1 Khái niêm ̉ 6.2 Anh h ưởng cua ca ̉ ̣ ̀u khiên đê ́c bô điê ̉ ́n chất  lượng cua hê thô ̉ ̣ ́ng ̣ 6.3 Thiết kế hê thô ̉ ̣ ̣ ́ng dùng quy đao nghiêm số ̣ 6.4 Thiết kế hê thô ̉ ́ng dùng biêu đồ Bode ̣ ̀u khiên PID 6.5 Thiết kế bô điê ̉ ̣ 6.6 Thiết kế hê thô ̉ ́ng điều khiên hô ̣ ̀i tiếp trang  thái ̣ 6.1 KHÁI NIÊM Thiết kế là toàn bô quạ ̉ ́ trình bô sung các thiết bi phậ ̀n  cứng  cũng  như  thuât  ̣ toán  phần  mềm  vào  hê ̣ cho  trước  đê ̉ được  hê ̣ mới  thoa  ̉ mãn  yêu  cầu  về  tính  ôn  ̉ đinh,  ̣ đô ̣ chính xác, đáp ứng quá đô… ̣ Có  nhiều  cách  bô ̉ sung  bô ̣ điều  khiên  ̉ vào  hê ̣ thống  cho  trước, ta có thê xe ̉ ́t hai cách sau: Cá ch 1:  Thêm  bô ̣ điều  khiên  ̉ nối  tiếp  với  hàm  truyền  cua  ̉ hê ̣ hở,  phương pháp này goi la ̣ ̀ hiêu chinh nô ̣ ̉ ́i tiếp. ̣ Bô điê ̉ ược sử dung co ̀u khiên đ ̣ ̉ ̀ bô hiêu chinh s ́ thê la ̣ ̣ ̉ ớm  ̉ pha, trê pha, sơm trê pha, P, PD, PI, PID… ̉ ̣ 6.1 KHÁI NIÊM ̉ Đê thiê ̣ ́t kế hê thô ̣ ̉ ́ng hiêu chinh nô ́i tiếp chúng ta có thê ̉ sử  dung  ̣ phương  pháp  QĐNSnhay  phương  pháp  biêu  ̉ đồ  Bode.  Ngoài  ra  môt  ̣ phương  pháp  cũng  thường  được  sử  ̣ dung la ̣ ́nh quá đô chuân ̀ thiết kế theo đăc ti ̣ ̉ R(s) C(s) Gc(s) G(s) ̣ Hê thô ̣ ̉ ́ng hiêu chinh nối tiếp ̣ 6.1 KHÁI NIÊM Cá ch 2:  Điều  khiên ̉ theo  phương  pháp  trang  ̣ thái,  theo  phương  pháp  này  tất  ca ̉ các  trang  ̣ thái  cua  ̉ hê ̣ thống  được  phan  ̉ hồi trở về ngõ vào và tín hiêu điê ̣ ̉ ̀u khiên co ̣ ́ dang u(t) =  r(t) – K.x(t) Tùy theo các tính véc tơ hồi tiếp trang tha ̣ ́i K mà ta có  phương  pháp  điều  khiên  ̉ phân  bố  cực,  điều  khiên  ̉ tối  ưu  LQR… r(t) u(t) x (t ) Ax(t ) Bu (t ) x(t) c(t) D K ̣ Hê thô ̉ ́ng điều khiên hô ̣ ̀i tiếp trang tha ́i ̣ 6.1 KHÁI NIÊM Quá  trình  thiết  kế  hê ̣ thống  là  quá  trình  đòi  hoi  ̉ tính  ̣ sáng tao do trong khi thiê ́t kế thường có nhiều thông số  Ng̉ ượ̀ i  thiê đê chon l ựa.́t  kế  phai  ̉ hiêu  ̉ được  anh  ̉ hưởng  cua  ̉ các  khâu  ̣ chinh  hiêu  ̉ đến  chất  lượng  cua  ̉ hê ̣ thống  và  ban  ̉ chất  cua  ̉ từng  phương  pháp  thiết  kế  thì  mới  có  thê ̉ thiết  kế  được hê thô ̣ ́ng có chất lượng tốt. Do đó các phương pháp thiết kế trình bày trong chương  này  chi ̉ mang  tính  gợi  ý,  đó  là  những  cách  thường  được  sử  dung  ̣ chứ  không  phai  ̉ là  phương  pháp  bắt  buôc  ̣ ̣̉ ́p dung môt ca phai tuân theo. Viêc a ̣ ̣ ́ch máy móc thường không đat đ ̣ ược  ̉ kết qua mong muốn trong thực tế. Dù  thiết  kế  theo  phương  pháp  nào  yêu  cầu  cuối  cùng  ̉ cũng vân la ̉ ̀ thoa ma ̃n chất lượng mong muốn, cách thiết  ̣ ựa thông số không quan trong. kế, cách chon l ̣ ̉ 6.2 ANH H ƯỞNG CÁC BÔ ĐIÊ ̣ ̉ ̀U KHIÊN ĐẾN CHẤT  LƯỢNG CUA HÊ THÔ ̉ ̣ ́NG ̉ 6.2.1  Anh hưởng cua c ̉ ực và zero Trong muc nạ ̉ ̀y chung ta khao sa ̉ ́t ...