Giáo trình: Điều khiển quá trình_Chương 5

Tham khảo tài liệu 'giáo trình: điều khiển quá trình_chương 5', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình: Điều khiển quá trình_Chương 5 Điều khiển quá trình Chương 5: Phân tích hệ ₫iều khiển phản hồi Nội dung chương 5 5.1 Cấu hình chuẩn của hệ điều khiển phản hồi 5.2 Chuẩn hóa mô hình 5.3 Phát biểu bài toán chuẩn 5.4 Đánh giá chất lượng trên miền thời gian 5.5 Đánh giá chất lượng trên miền tần số 2 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi © 2006 - HMS Mục ₫ích bài giảng Làm rõ các yếu tố liên quan tới chất lượng của một hệ thống điều khiển phản hồi Những nguyên tắc cơ bản nhất trong thiết kế một bộ điều khiển phản hồi 3 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi © 2006 - HMS 5.1 Cấu hình chuẩn d Quá trình KT Gd Bộ điều khiển + y r u G P K – + ym n + r tín hiệu đặt, giá trị đặt G mô hình đối tượng u tín hiệu điều khiển Gd mô hình nhiễu y tín hiệu ra được điều khiển K khâu điều chỉnh ym tín hiệu đo, tín hiệu phản hồi P khâu lọc trước d nhiễu quá trình (không được đo) n nhiễu đo 4 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi © 2006 - HMS Ví dụ hệ thống ₫iều khiển nhiệt ₫ộ ρ ρ dT 1 = 1 FT1 + 2 F2T2 − FT ρV 1 ρV dt V 5 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi © 2006 - HMS 6 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi © 2006 - HMS Mô hình tuyến tính hóa tại điểm làm việc ⎡ ΔF2(s) ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ΔT1(s) ⎥ ΔT (s) = Gp (s)ΔF1(s) + Gd (s) ⎢ ⎥ ⎢ ΔT2(s) ⎥ ⎣ ⎦ kp 1 [k k] Gp (s) = , Gd (s) = k 1 + τs d 1 d 2 d 3 1 + τs ρ T − ρT ρ T − ρT ρF ρF V τ= , kp = 1 1 , kd 1 = 2 2 , kd 2 = 1 1 , kd 3 = 2 2 ρF ρF ρF ρF F Mô hình van điều khiển và thiết bị đo km kv Gm (s) = Gv (s) = τm s + 1 τv s + 1 7 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi © 2006 - HMS Cấu trúc ₫ơn giản hóa hệ ĐK nhiệt ₫ộ C cần được chọn sao cho có đặc tính gần giống với Gm , ít ra là ở hệ số khuếch đại tĩnh. Trong thực tế ta có thể chọn C = Gm hoặc C = km . 8 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi © 2006 - HMS Ví dụ hệ thống ₫iều khiển thành phần dx ρAh = (w1 + w2 )((x1 − x 2 )R − x + x 2 ) dt R = w1/(w1+w2) 9 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi © 2006 - HMS dx ρAh = (w1 + w2 )((x1 − x 2 )R − x + x 2 ) dt Tuyến tính hóa xung quanh điểm làm việc ρV d Δx + Δx = (x1 − x 2 )ΔR + RΔx1 + (1 − R)Δx 2 w dt x1 − x 2 1 ⎡R 1 − R ⎤ τ = ρV / w Gp (s) = , Gd = τs + 1 ⎣ ⎦ τs + 1 10 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi © 2006 - HMS 11 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi © 2006 - HMS 5.2 Chuẩn hóa mô hình Mô hình ban đầu của quá trình chưa được chuẩn hóa: y(s) = Gm (s)Gp (s)Gv (s)u(s) + Gm (s)Gd (s)d (s) Chuẩn hóa tín hiệu: y = y / Sy , u = u / Su , d = d / Sd Sy là dải tín hiệu đo, Su là dải tín hiệu điều khiển và Sd là dải nhiễu quá trình Mô hình chuẩn hóa y(s) = G(s)u(s) + Gd (s)d(s) Gm (s) G(s) = Gp (s)SuGv (s) = Gm (s)Gp (s)Gv (s) Sy Gm (s) Gd (s) = SdGd (s) = Gm (s)SdGd (s) Sy 12 Chương 5: Phân tích hệ điều khiển phản hồi ...