Bài giảng Tín hiệu và hệ thống: Chương 6 (Lecture 12) - Trần Quang Việt

Chương 6: Phân tích hệ thống liên tục dùng biến đổi Laplace. Nội dung chính của bài này tập trung trình bày các ứng dụng trong hồi tiếp và điều khiển như: ứng dụng của hệ thống hồi tiếp, cơ bản về hệ thống điều khiển tự động. Mời tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Tín hiệu và hệ thống: Chương 6 (Lecture 12) - Trần Quang Việt Ch-6: Phân tích hệ thống liên tục dùng biến đổi Laplace Lecture-12 6.4. Ứng dụng trong hồi tiếp và điều khiển Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 6.4. Ứng dụng trong hồi tiếp và điều khiển 6.4.1. Vài ứng dụng của hệ thống hồi tiếp 6.4.2. Cơ bản về hệ thống điều khiển tự động Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 1 6.4.1. Vài ứng dụng của hệ thống hồi tiếp a) Thực hiện hệ thống nghịch đảo của hệ thống LTI b) Giảm ảnh hưởng của sự thay đổi thông số hệ thống c) Tuyến tính hóa hệ thống phi tuyến d) Ổn định cho hệ thống LTI không ổn định Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 a) Thực hiện hệ thống nghịch đảo của hệ thống LTI
Xét hệ thống hồi tiếp như hình vẽ F(s) + K Y(s) - H(s) K T(s)= 1 + KH(s)
Nếu chọn K sao cho KH(s)>>1 1 T(s)
[Hệ thống nghịch đảo của HT LTI H(s)] H(s) Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 2 b) Giảm ảnh hưởng của sự thay đổi thông số hệ thống
Xét hệ thống hồi tiếp sau: f (t) A + T(s)= 1 + βA 1 T(s) ≈ ; βA>>1 β
Ví dụ: làm thế nào để giảm ảnh hưởng do sự thay đổi của độ lợi G G 8 < G < 12 Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 c) Tuyến tính hóa hệ thống phi tuyến
Xét hệ thống hồi tiếp sau: f (t ) + y(e) y (e) β Quan hệ vào ra: y(f)=y(e) ; với: e(t)=f(t)-βy(t) dy dy de = df de df dy dy  dy  dy dy/de = 1-β = de dy df de  df  df 1+βdy/de = 1-β df df dy 1 Nếu có βdy/de >> 1 thì:
df β y(f): tuyến tính Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 3 c) Tuyến tính hóa hệ thống phi tuyến
Ví dụ: xét bộ khuếch đại công suất lớp B như dưới đây, làm thế nào để khắc phục méo? Méo xuyên tâm Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 d) Ổn định cho hệ thống LTI không ổn định Xét hệ thống hồi tiếp sau: F(s) + H(s) Y(s) - β b Giả sử hàm truyền vòng hở : H(s)= ;a>0  không ổn định!!! s-a H(s) b Hàm truyền vòng kín: T(s)= T(s)= 1+βH(s) s-a+βb a Vây T(s) ổn định khi chọn: β> b Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 4 6.4.2. Cơ bản về hệ thống điều khiển tự động a) Phân tích một hệ thồng điều khiển đơn giản b) Phân tích quá độ hệ thống bậc 2 c) Quỹ đạo nghiệm số d) Hiệu chỉnh hệ thống dùng quỹ đạo nghiệm số Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 a) Phân tích một hệ thống điều khiển đơn giản
Xét hệ thống điều khiển đơn giản D( D + a)θ (t ) = KT f (t ) a = B / J , K1 = KT / J La.Thi page 91 − 92 KG(s) θi + K G(s) θo T(s)= 1+KG(s) − Signal & Systems - Tran Quang Viet – FEEE, HCMUT – Semester: 02/10-11 5 a) Phân tích một hệ thống điều khiển đơn giản 1 ...