Giáo trình Lý thuyết điều khiển tự động (Ngành: CNKT Điều khiển và tự động hóa) - CĐ Kinh tế Kỹ thuật TP.HCM

Giáo trình Lý thuyết điều khiển tự động này trang bị cho người học các nội dung về các thành phần của một hệ thống điều khiển tự động tuyến tính liên tục, các phương pháp xây dựng mô hình toán học của hệ thống điều khiển tự động bao gồm: hàm truyền đạt, grapth tín hiệu và phương trình trạng thái, vấn đề điều khiển được và quan sát được, các phương pháp khảo sát ổn định của hệ thống điều khiển tự động, các phương pháp khảo sát chất lượng của hệ thống điều khiển: độ chính xác, miền thời gian, miền tần số và các phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển tự động sao cho hệ ổn định và đạt được các chỉ tiêu chất lượng đề ra.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Lý thuyết điều khiển tự động (Ngành: CNKT Điều khiển và tự động hóa) - CĐ Kinh tế Kỹ thuật TP.HCM ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KINH TẾ KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  GIÁO TRÌNH MÔN HỌC: LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG NGÀNH: CNKT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG THÔNG TIN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Họ tên: ĐỖ HỮU NHÂN Học vị: Thạc sĩ Đơn vị: Khoa Điện – Tự động hóa Email: dohuunhan@hotec.edu.vn TRƯỞNG KHOA TỔ TRƯỞNG CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐỀ TÀI Đỗ Hữu Nhân HIỆU TRƯỞNG DUYỆT Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2020 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. LỜI GIỚI THIỆU Giới thiệu xuất xứ của giáo trình, quá trình biên soạn, mối quan hệ của giáo trình với chương trình đào tạo và cấu trúc chung của giáo trình. Lời cảm ơn của các cơ quan liên quan, các đơn vị và cá nhân đã tham gia. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 05 năm 2020 Chủ biên Đỗ Hữu Nhân DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHỮ CÁI VIẾT TẮT CỤM TỪ ĐẦY ĐỦ LT Lý thuyết HT Hệ thống ĐK Điều khiển ĐKTĐ Điều khiển tự động pt Phương trình vp Vi phân ĐL Định luật TT Trạng thái QĐNS Quỹ đạo nghiệm số MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG .............................. 1 1.1. Giới thiệu chung về điều khiển ..................................................................................... 1 1.2. Nhiệm vụ cơ bản của lý thuyết điều khiển .................................................................. 2 1.3. Lịch sử phát triển của lý thuyết điền khiển tự động .................................................... 2 1.4. Cơ sở hệ thống tự động................................................................................................. 3 1.5. Ví dụ một số hệ thống điều khiển tự động trong thực tế .............................................. 5 CHƯƠNG 2: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ CƠ SỞ TOÁN HỌC TRONG LT ĐKTĐ ...... 10 2.1. Khái niệm về tín hiệu ................................................................................................. 10 2.2. Phép biến đổi Laplace................................................................................................. 11 2.3. Các phép toán ma trận ................................................................................................ 16 CHƯƠNG 3: MÔ TẢ TOÁN HỌC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG .................. 18 3.1. Phương trình vi phân mô tả hệ thống ......................................................................... 18 3.2. Mô tả hệ thống dưới dạng hàm truyền đạt .................................................................. 19 3.3. Đại số sơ đồ khối ........................................................................................................ 21 3.4. Mô hình trạng thái ...................................................................................................... 24 CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT ĐỘNG HỌC HỆ TUYẾN TÍNH LIÊN TỤC ........................ 35 4.1. Các đặc tính thời gian ................................................................................................. 35 4.2. Đặc tính tần số ............................................................................................................ 36 4.3. Khảo sát động học của một số khâu động học cơ bản ................................................ 37 4.4. Khảo sát động học của hệ thống điều khiển tự động .................................................. 41 CHƯƠNG 5: KHẢO SÁT TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG ĐKTĐ ......................... 45 5.1. Khái niệm về ổn định hệ thống................................................................................... 45 5.2. Các tiêu chuẩn ổn định đại số ..................................................................................... 47 5.3. Các tiêu chuẩn ổn định tần số ..................................................................................... 51 5.4. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số................................................................................ 53 CHƯƠNG 6: KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG CỦA HỆ THỐNG ĐKTĐ ........................... 59 6.1. Khái niệm về chất lượng của hệ thống ....................................................................... 59 6.2. Các chỉ tiêu về chất lượng động ................................................................................. 59 6.3. Các chỉ tiêu chất lượng tĩnh ........................................................................................ 61 CHƯƠNG 7: TỔNG HỢP HỆ THỐNG ........................................................................... 66 7.1. Bài toán tổng hợp hệ thống......................................................................................... 66 7.2. Bộ điều khiển PID ...................................................................................................... 67 7.3. Các phương pháp tổng hợp bộ điều khiển PID .......................................................... 69 7.4. T ...