Chương 1: Mô tả toán học hệ thống điều khiển tự động - Phạm Thế Duy

Điêù khiên̉ hoc̣ (Cybernetics):là khoa họcnghiên cứu những quá trình điều khiển vàtruyền thông trong máy móc, sinh vật và kinhtế …. Lý thuyết điều khiển tự động: là cơ sở lýthuyết của điều khiển học kỹ thuật.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 1: Mô tả toán học hệ thống điều khiển tự động - Phạm Thế Duy CHƯƠNG 1:Mô tả toán học hệ thống điều khiển tự động Pham Thế Duy ̣ ptduy@yahoo.comNôi dung chương 1: ̣ 1.1. Khái niệm chung 1.1.1. Sơ đồ khối  1.1.2. Nguyên tắc xây dựng và phân loại hệ thống điều  khiển tự động 1.2. Các phương pháp mô tả toán học hệ thống điều khiển tự động 1.2.1. Mô tả hệ thống trong miền thời gian  1.2.2. Mô tả hệ thống trong miền tần số  1.2.3. Phương pháp không gian trạng thái  1.2.4. Mối quan hệ giữa các phương pháp mô tả  1.3. Graph tín hiệu 1.4. Các quy tắc biến đổi sơ đồ khối 1.5. Xây dựng mô hình toán học mô tả hệ thống điều khiển tự động ́ ̣KHAI NIÊM CHUNG Điêu khiên hoc (Cybernetics):là khoa học ̀ ̉ ̣ nghiên cứu những quá trình điều khiển và truyền thông trong máy móc, sinh vật và kinh tế …. Lý thuyết điều khiển tự động: là cơ sở lý thuyết của điều khiển học kỹ thuật. Điều khiển tự động: là thuật ngữ chỉ quá trình điều khiển một đối tượng trong kỹ thuật mà không có sự tham gia của con người (automatic), nó ngược lại với quá trình điều khiển bằng tay (manual).Sơ đồ khôi ́ N R U C TBĐK ĐTĐK F TBĐL Hình 1. Sơ đồ khối tổng quát hệ thống điều khiển tự động. C là tập hợp các tín hiệu cần điều khiển, th ường được gọi là tín hiệu ra. U là tập hợp các tín hiệu để điều khiển đối tượng, th ường gọi là tín hiệu điều khiển. R là tập hợp các tín hiệu chủ đạo đặt vào hệ th ống, th ường được gọi là tín hiệu vào. N là tập hợp các tín hiệu nhiễu tác động từ ngoài môi trường vào hệ thống. F là tín hiệu phản hồi. CAC NGUYÊN TĂC XÂY DỰNG ́ ́ HT ĐKTĐ Nguyên tắc giữ ổn định. Nguyên tắc điều khiển chương trình. Nguyên tắc điều khiển tự chỉnh định.Nguyên tăc giữ ôn đinh. ́ ̉ ̣ Nguyên tắc bù tác động bên ngoài. N TBĐK U ĐTĐK C R Hình 2. Nguyên tắc bù tác động bên ngoài Cân phai đo lường được tac đông bên ngoai. ̀ ̉ ́ ̣ ̀Nguyên tăc giữ ôn đinh. ́ ̉ ̣ Nguyên tắc điều khiển theo sai lệch. N ε R TBĐK U ĐTĐK C -Y Hình 3. Nguyên tắc điều khiển sai lệch. Luôn con sai lêch trong hệ thông. ̀ ̣ ́Nguyên tăc giữ ôn đinh. ́ ̉ ̣ Nguyên tắc điều khiển hỗn hợp. NR ε TBĐK U ĐTĐK C -Y Hình 4. Nguyên tắc điều khiển hỗn hợp.Nguyên tắc điều khiển chương trình. Tín hiệu ra C phải biến đổi theo thời gian theo một chương trình nào đó. C(t) = Co(t) Dựa vào mô tả toán học của đối tượng, có thể xác định được tín hiệu điều khiển U(t) = Uo(t). Có thể sử dung cac nguyên tăc giữ ôn đinh ̣ ́ ́ ̉ ̣ trong hệ thông nay ́ ̀Nguyên tắc điều khiển tự chỉnh định Cần điều khiển các đối tượng phức tạp hoặc nhiều đối tượng đồng thời. Điều khiển đối tượng để cho một tín hiệu nào đó đạt được giá trị cực trị, hoặc đảm bảo một chỉ tiêu tối ưu nào đó. TBĐKA N R TBĐKC U ĐTĐK C TBĐK Hình 5. Hệ thống điều khiển thích nghi (tự chỉnh định).PHÂN LOAI CÁC HỆ THÔNG ̣ ́ ĐIÊU KHIÊN TỰ ĐÔNG. ̀ ̉ ̣ Phân loại theo đặc điểm tín hiệu vào. Hệ thống ổn định tín hiệu ra : C = Co =  const Hệ thống chương trình: C = C(t)  Hệ thống theo dõi (hệ thống tuỳ động): Tất  cả các tín hiệu tác dụng vào hệ thống là theo các hàm thời gian không biết trước. Phân loại theo số vòng kín. Hệ một vòng.  Hệ nhiều vòng. PHÂN LOAI CÁC HỆ THÔNG ̣ ́ ĐIÊU KHIÊN TỰ ĐÔNG. ̀ ̉ ̣ Phân loại theo tính chất biến đổi của thông số. Hệ thống dừng: là hệ thống mà tất cả các thông số  của nó không biến đổi theo thời gian. Hệ thống không dừng: là hệ thống mà trong đó chỉ  cần có một hệ số biến đổi theo thời gian. Phân loại theo đặc điểm thích nghi với môi trường. ...