Giáo trình lý thuyết kỹ thuật điều khiển tự động 13

Đầu ra của hệ thống y(t) được hồi tiếp qua một cảm biến đo lường F để đặt đặt trước giá trị r(t). Bộ điều khiển C lấy sai số e (độ chênh lệch) giữa giá trị đặt và tín hiệu đầu ra để thay đổi đầu vào u cho hệ thống dưới điều khiển P. Điều này được thể hiện như trong hình vẽ. Loại này là điều khiển vòng kín hay còn gọi là điều khiển hồi tiếp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình lý thuyết kỹ thuật điều khiển tự động 13228 CHÖÔNG 6 Φ( A) = A3 + 32 A2 + 340 A + 2000 I Do ñoù: 3 2 0 1 0 0 1 0  0 0 1 + 32  0 0 1 + Φ( A ) =      −4 −7 −3  −4 −7 −3      0 1 0  1 0 0  0 0 1 + 2000  0 1 0 +340      −4 −7 −3  0 0 1      1996 333 29  −116 1793 246 Φ( A ) =  ⇒   −984 −1838 −1055   Böôùc 3: Tính K duøng coâng thöùc Ackermann: K = [ 0 0 1] C -1Φ( A) -1 0 3 1  1996 333 29 3 1 −24   −116 1793 246 = [ 0 0 1]      1 −24 53  −984 −1838 −1055     K = [ 220, 578 3, 839 17, 482] ⇒ g Ta thaáy veùctô K tính ñöôïc theo caû hai caùch ñeàu cho keát quaûnhö nhau. Tuy nhieân phöông phaùp tính theo coâng thöùcAckermann phaûi thöïc hieän nhieàu pheùp tính ma traän neân thíchhôïp ñeå giaûi baøi toaùn treân maùy tính hôn laø giaûi baèng tay. Coângthöùc Ackermann ñöôïc Matlab söû duïng ñeå giaûi baøi toaùn phaân boá cöïc. 229THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN LIEÂN TUÏC Phuï luïc: THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG DUØNG MATLAB Phuï luïc naøy giôùi thieäu coâng cuï Sisotool hoã trôï thieát keá heäthoáng ñieàu khieån töï ñoäng cuûa Control Toolbox 5.0 chaïy treân neànMATLAB 6.0. Ñoäc giaû caàn naém vöõng lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoängvaø tham khaûo theâm caùc taøi lieäu höôùng daãn söû duïng cuûa MATLABmôùi coù theå khai thaùc hieäu quaû coâng cuï naøy. Sisotool laø coâng cuï giuùp thieát keá heä thoáng ñieàu khieån tuyeántính hoài tieáp moät ñaàu vaøo, moät ñaàu ra. Taát caû caùc khaâu hieäuchænh trình baøy trong quyeån saùch naøy nhö sôùm pha, treã pha, sôùmtreã pha, P, PI, PD, PID ñeàu coù theå thieát keá ñöôïc vôùi söï trôï giuùpcuûa coâng cuï naøy. Caàn nhaán maïnh raèng sisotool khoâng phaûi laø boäcoâng cuï thieát keá töï ñoäng maø chæ laø boä coâng cuï trôï giuùp thieát keá,ngöôøi thieát keá phaûi hieåu roõ lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoäng, naémñöôïc baûn chaát cuûa töøng khaâu hieäu chænh thì môùi söû duïng boä coângcuï naøy ñöôïc. Do phuï luïc naøy chæ mang tính giôùi thieäu neân chuùngtoâi chæ trình baøy moät ví duï thieát keá khaâu hieäu chænh sôùm phaduøng QÑNS, caùc khaâu hieäu chænh khaùc coù theå thöïc hieän töông töï. Ví duï: Thieát keá heä thoáng ñieàu khieån ôû ví duï 6.4 duøngsisotool. Trình töï thieát keá nhö sau. Böôùc 1: Khai baùo ñoái töôïng ñieàu khieån >> G=tf(50,[1 5 0]); H=tf(1,1); Böôùc 2: Kích hoaït sisotool >> sisotool; Cöûa soå SISO Design Tool xuaát hieän. Böôùc 3: Nhaäp ñoái töôïng ñieàu khieån vaøo sisotool Trong cöûa soå SISO Design Tool choïn [File]→ [Import …] (xemhình beân). Cöûa soå Import System Data xuaát hieän. Thöïc hieän caùcböôùc sau: 3.1. Ñaët teân heä thoáng tuøy yù (ôû ñaây teân heä thoáng ñöôïc ñaët laøví duï 6.4). 3.2. Caáu hình heä thoáng ñieàu khieån hieån thò ôû goùc treân, beânphaûi. Coù theå thay ñoåi caáu hình ñieàu khieån baèng caùch nhaáp chuoät230 CHÖÔNG 6vaøo nuùt nhaán [Other …]. Ban ñaàu taát caû caùc khoái trong heä thoáng ñieàu khieån ñeàu coùhaøm truyeàn baèng 1, ta thay ñoåi ñoái töôïng ñieàu khieån (plant) laø G,caûm bieán (sensor) laø H, boä loïc F (prefilter) baèng 1, khaâu hieäuchænh (compensator) C chöa thieát keá neân cuõng baèng 1. 3.3. Sau khi thöïc hieän xong böôùc 3.2 cöûa soå Import SystemData nhö hình treân. Nhaáp chuoät vaøo nuùt [OK]. Böôùc 4: Khaûo saùt heä thoáng tröôùc khi hieäu chænh 231THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN LIEÂN TUÏC Sau khi nhaáp chuoät vaøo nuùt [OK] ôû böôùc 3.3, cöûa soå SISODesign Tool xuaát hieän trôû laïi, trong cöûa soå naøy coù caùc thoâng tin sau: - Haøm truyeà ...