Bài giảng lý thuyết điều khiển tự động - Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục part 2

Ứng dụng hệ phương trình trạng thái để biểu diễn các hệ vật lý phức tạp. Bước đầu tiên là chọn véctơ trạng thái, việc lựa chọn này phải tuân theo các yêu cầu sau: - Các biến trạng thái phải là tối thiểu nhưng vẫn phải đảm bảo biểu diễn đầy đủ trạng thái của hệ thống. - Các biến trạng thái phải độc lập tuyến tính.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng lý thuyết điều khiển tự động - Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục part 2 AÛÛnh höôûng cuûa cöïc A Khi theâm 1 cöïc coù phaàn thöïc aâm vaøo haøm truyeàn heä hôû thì QÑNS cuûa heä kín coù xu höôùng tieán veà phía truïc aûo, heä thoáng seõ keùm oån ñònh hôn, ñoä döï tröõ bieân vaø ñoä döï tröõ pha giaûm, ñoä voït loá taêng. Im s Im s Im s Re s Re s Re s 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 9 AÛÛnh höôûng cuûa zero A Khi theâm 1 zero coù phaàn thöïc aâm vaøo haøm truyeàn heä hôû thì QÑNS cuûa heä kín coù xu höôùng tieán xa truïc aûo, do ñoù heä thoáng seõ oån ñònh hôn, ñoä döï tröõ bieân vaø ñoä döï tröõ pha taêng, ñoä voït loá giaûm. Im s Im s Im s Re s Re s Re s 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 10 AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh sôùm pha Haøm truyeàn: 1 + αTs (α > 1) GC ( s ) = K C 1 + Ts Ñaëc tính taàn soá: 1 + αTjω GC ( jω ) = K C 1 + Tjω Chuù yù caùc giaù trò treân bieåu ñoà Bode −1  α − 1  ϕ max = sin   α + 1 1 ω max = Tα L (ω max ) = 20 lg K C + 10 lg α Khaâu sôùm pha caûi thieän ñaùp öùng quaù ñoä (POT, tqñ,..) 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 11 AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh treå pha Haøm truyeàn: 1 + αTs (α < 1) GC ( s ) = K C 1 + Ts Ñaëc tính taàn soá: 1 + αTjω GC ( jω ) = K C 1 + Tjω Chuù yù caùc giaù trò treân bieåu ñoà Bode −1  α − 1  ϕ min = sin    α + 1 1 ωmin = Tα L (ωmin ) = 20 lg K C + 10 lg α Khaâu treå pha laøm giaûm sai soá xaùc laäp. 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 12 AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh sôùm treå pha Haøm truyeàn: GC ( s) = KC  1 + α1T1s   1 + α 2T2 s     (α1 < 1,α 2 > 1)     1 + T1s   1 + T2 s  Bieåu ñoà Bode: Khaâu sôùm treå pha caûi thieän ñaùp öùng quaù ñoä, giaûm sai soá xaùc laäp. 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 13 AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh tæ leä (P) Haøm truyeàn: GC ( s ) = K P Heä soá tæ leä caøng lôùn sai soá xaùc laäp caøng nhoû. Trong ña soá caùc tröôøng hôïp heä soá tæ leä caøng lôùn ñoä voït loá caøng cao, heä thoáng caøng keùm oån ñònh. Thí duï: ñaùp öùng cuûa heä thoáng hieäu chænh noái tieáp duøng boä ñieàu khieån tæ leä vôùi haøm truyeàn ñoái töôïng laø: 10 G ( s) = ( s + 2)( s + 3) 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 14 AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh vi phaân tæ leä (PD) Haøm truyeàn: Bieåu ñoà Bode GC ( s ) = K P + K D s = K P (1 + TD s ) Khaâu hieäu chænh PD laø moät tröôøng hôïp rieâng cuûa khaâu hieäu chænh sôùm pha, trong ñoù ñoä leäch pha cöïc ñaïi giöõa tín hieäu ra vaø tín hieäu vaøo laø ϕmax=900, töông öùng vôùi taàn soá ωmax=+∞. Khaâu hieäu chænh PD laøm nhanh ñaùp öùng cuûa heä thoáng, tuy nhieân cuõng laøm cho heä thoáng raát nhaïy vôùi nhieãu taàn soá cao 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 15 AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh vi phaân tæ leä (PD) Chuù yù: Thôøi haèng vi phaân caøng lôùn ñaùp öùng caøng nhanh 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 16