Giáo trình Điều khiển tự động - Nguyễn Thế Hùng

Giáo trình "Điều khiển tự động" có cấu trúc gồm 7 chương trình bày các nội dung: Tổng quan về điều khiển tự động, mô tả toán học phần tử và hc, đặc tính động học, khảo sát tính ổn định của hệ thống, đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển, thiết kế và hiệu chỉnh hệ thống. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Điều khiển tự động - Nguyễn Thế Hùng TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH KHOA CÔ KHÍ CHEÁ TAÏO MAÙY ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG Bieân soaïn : Nguyeãn Theá Huøng TP. HCM , 2006 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH KHOA CÔ KHÍ CHEÁ TAÏO MAÙY ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG Bieân soaïn : Nguyeãn Theá Huøng TP. HCM , 2006 LÔØI MÔÛ ÑAÀU Giaùo trình naøy ñöôïc bieân soaïn treân cô sôû ñeà cöông moân hoïc Ñieàu Khieån Töï Đoäng daønh cho sinh vieân caùc ngaønh thuoäc Khoa Cô khí Cheá taïo maùy vaø sinh vieân ngaønh May coâng nghieäp cuûa Tröôøng Ñaïi hoïc Sö phaïm Kyõ thuaät TPHCM. Noäi dung giaùo trình bao g ồm caùc kieán thöùc cô baûn veà lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoäng heä tuyeán tính vaø ñöôïc trình baøy trong 7 chöông: Chöông 1 : Toång quan veà ñieàu khieån töï ñoäng Chöông 2 : Moâ taû toaùn hoïc phaàn töû vaø heä thoáng lieân tuïc Chöông 3 : Ñaëc tính ñoäng hoïc Chöông 4 : Khaûo saùt tính oån ñònh cuûa heä thoáng Chöông 5 : Ñaùnh giaù chaát löôïng heä thoáng ñieàu khieån Chöông 6 : Thieát keá vaø hieäu chænh heä thoáng Chöông 7 : Heä thoáng ñieàu khieån rôøi raïc. ÖÙng duïng caùc phaàn meàm maùy tính trong hoïc taäp, nghieân cöùu laø ñieàu höõu ích vaø laø xu höôùng phoå bieán hieän nay trong ñaøo taïo, ñaëc bieät laø caùc moân hoïc kyõ thuaät vôùi khoái löôïng kieán thöùc lôùn vaø thôøi löôïng leân lôùp giôùi haïn. Trong phaàn phuï luïc cuoái taøi lieäu, taùc giaû giôùi thieäu boä coâng cuï Control System Toolbox cuûa phaàn meàm MATLAB, bao goàm caùc haøm chuyeân duøng trong moâ phoûng vaø phaân tích heä thoáng ñieàu khieån. Noäi dung phuï luïc nhaèm hoã trôï sinh vieân tìm hieåu theâm moät coâng cuï maïnh ñeå coù theå töï kieåm chöùng lyù thuyeát cuûa moân hoïc vaø nhanh choùng tieáp caän vôùi caùc baøi toaùn phöùc taïp, ñoøi hoûi khoái löôïng tính toaùn lôùn trong thöïc teá. Do khaû naêng vaø kinh nghieäm bieân soaïn coøn haïn cheá neân taøi lieäu chaéc chaén khoâng traùnh khoûi sai soùt. Raát mong nhaän ñöôïc söï ñoùng goùp yù kieán cuûa quyù thaày coâ, caùc baïn sinh vieân vaø ñoäc giaû ñeå taøi lieäu ngaøy caøng ñöôïc hoaøn thieän hôn. Caùc yù kieán ñoùng goùp xin gôûi veà: Khoa Cô khí Cheá taïo maùy, Tröôøng Ñaïi hoïc Sö phaïm Kyõ thuaät TPHCM -Soá 01 Voõ Vaên Ngaân, Thuû Ñöùc. ÑT: 8.960986. Taùc giaû MUÏC LUÏC Chöông 1 TOÅNG QUAN VEÀ ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG 1.1 Caùc khaùi nieäm cô baûn 1 1.2 Heä thoáng ñieàu khieån 2 1.3 Caùc nguyeân taéc ñieàu khieån 4 1.4 Phaân loaïi heä thoáng ñieàu khieån 6 1.5 Caùc baøi toaùn cô baûn 8 1.6 Ví duï öùng duïng 8 1.7 Sô löôïc lòch söû phaùt trieån 12 Chöông 2 MOÂ TAÛ TOAÙN HOÏC PHAÀN TÖÛ VAØ HEÄ THOÁNG LIEÂN TUÏC 2.1 Phöông trình vi phaân 13 2.2 Pheùp bieán ñoåi Laplace 15 2.3 Haøm truyeàn 28 2.4 Sô ñoà khoái 30 2.5 Haøm truyeàn cuûa caùc khaâu vaät lyù ñieån hình 37 2.6 Graph tín hieäu 58 2.7 Phöông trình traïng thaùi 62 Chöông 3 ÑAËC TÍNH ÑOÄNG HOÏC 3.1 Ñaëc tính thôøi gian 73 3.2 Ñaëc tính taàn soá 75 3.3 Ñaëc tính ñoäng hoïc cuûa ñoái töôïng 78 3.4 Ñaëc tính ñoäng hoïc cuûa boä ñieàu chænh 91 3.5 Ñaëc tính taàn soá cuûa heä thoáng töï ñoäng 103 Chöông 4 TÍNH OÅN ÑÒNH CUÛA HEÄ THOÁNG 4.1 Khaùi nieäm 105 4.2 Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá 107 4.3 Tieâu chuaån oån ñònh taàn soá 113 4.4 Phöông phaùp quyõ ñaïo nghieäm 122 Chöông 5 CHAÁT LÖÔÏNG HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN 5.1 Caùc chæ tieâu chaát löôïng 132 5.2 Phaân tích sai soá xaùc laäp 133 5.3 Phaân tích ñaùp öùng quaù ñoä 135 5.4 Caùc tieâu chuaån toái öu hoaù ñaùp öùng quaù ñoä 144 5.5 Giaûi phöông trình traïng thaùi 146 5.6 Tính ñieàu khieån ñöôïc vaø tính quan saùt ñöôïc 151 Chöông 6 THIEÁT KEÁ VAØ HIEÄU CHÆNH HEÄ THOÁNG 6.1 Choïn boä ñieàu chænh 153 6.2 Xaùc ñònh thoâng soá cuûa boä ñieàu chænh 153 Chöông 7 HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN RÔØI RAÏC 7.1 Giôùi thieäu chung 158 7.2 Pheùp bieán ñoåi Z 161 7.3 Haøm truyeàn cuûa heä rôøi raïc 166 7.4 Moâ hình traïng thaùi heä rôøi raïc 171 7.5 Phaân tích heä thoáng ñieàu khieån rôøi raïc 175 7.6 Thieát keá boä ñieàu khieån PID soá 181 Phuï luïc ÖÙNG DUÏNG MATLAB KHAÛO SAÙT HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN 185 Taøi lieäu tham khaûo 201 Chöông 1 TOÅNG QUAN VEÀ ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG 1.1 Caùc khaùi nieäm cô baûn • Ñieàu khieån : Ñieàu khieån moät heä thoáng ñöôïc hieåu laø quaù trình thu thaäp thoâng tin, xöû lyù thoâng tin vaø taùc ñoäng leân heä thoáng ñeå bieán ñoåi, hieäu chænh sao cho ñaùp öùng cuûa heä ñaït muïc ñích ñònh tröôùc. Quaù trình ñieàu khieån khoâng caàn söï tham gia tröïc tieáp c ...