Lý thuyết điều khiển tự động - Chương 5 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

5.1 CÁC TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNGỔn định là điều kiện cần đối với một hệ ĐKTĐ, song chưa phải là đủ để hệ thống được sử dụng trong thực tế. Nhiều yêu cầu đòi hỏi hệ thống phải thỏa mãn được cùng một lúc các tiêu chuẩn chất lượng khác nhau như độ chính xác, độ ổn định, đáp ứng quá độ, độ nhạy, khả năng chống nhiễu... Sau đây là một số tiêu chuẩn thường dùng để đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lý thuyết điều khiển tự động - Chương 5 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN156 5 Chöông ÑAÙNH GIAÙ CHAÁT LÖÔÏNG HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN5.1 CAÙC TIEÂU CHUAÅN CHAÁT LÖÔÏNG OÅn ñònh laø ñieàu kieän caàn ñoái vôùi moät heä ÑKTÑ, song chöaphaûi laø ñuû ñeå heä thoáng ñöôïc söû duïng trong thöïc teá. Nhieàu yeâu caàuñoøi hoûi heä thoáng phaûi thoûa maõn ñöôïc cuøng moät luùc caùc tieâu chuaånchaát löôïng khaùc nhau nhö ñoä chính xaùc, ñoä oån ñònh, ñaùp öùng quaùñoä, ñoä nhaïy, khaû naêng choáng nhieãu... Sau ñaây laø moät soá tieâuchuaån thöôøng duøng ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng heä thoáng ñieàu khieån. Hình 5.1 1- Sai soá xaùc laäp (5.1) exl = lim e( t ) = lim sE( s) s→0 t→∞ 157ÑAÙNH GIAÙ CHAÁT LÖÔÏNG HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN e(t) = r(t) – c(t) Sai soá laø hieäu soá giöõa tín hieäu vaøo vaø tín hieäu hoài tieáp. Muïcñích muoán tín hieäu ra qua voøng hoài tieáp luoân luoân baùm ñöôïc tínhieäu vaøo mong muoán. Ñieàu ñoù coù nghóa sai soá xaùc laäp baèng khoâng. 2- Ñoä voït loá (ñoä quaù ñieàu chænh ) cm a x − cxl (5.2) × 100 POT% = cxl 3- Thôøi gian ñaùp öùng • Thôøi gian leân ñænh laø thôøi gian ñaùp öùng ra ñaït giaù trò cöïcñaïi (tp = tpeak). • Thôøi gian quaù ñoä ts = tset xaùc ñònh bôûi thôøi ñieåm ñaùp öùng ratöø sau ñoù trôû ñi khoâng vöôït ra khoûi mieàn giôùi haïn sai soá ∆ quanhgiaù trò xaùc laäp. Ví duï: ∆ coù theå laø ± 2%, ± 5%... 4- Ñoä döõ tröõ oån ñònh Ñònh nghóa: Khoaûng caùch töø truïc aûo ñeán nghieäm cöïc gaànnhaát (nghieäm thöïc hoaëc phöùc) ñöôïc goïi laø ñoä döõ tröõ oån ñònh cuûaheä. Kyù hieäu khoaûng caùch ngaén nhaát aáy laø λo, neáu λo caøng lôùn thìquaù trình quaù ñoä caøng nhanh veà xaùc laäp. Ñaùp öùng quaù ñoä cuûa heäbaäc n: ( p +λ )t n n c( t) = ∑ λi ⋅ e pit = e−λ ot ∑ λi ⋅ e i o (5.3) i=1 i=1 trong ñoù Re (pi + λo) ≤ 0 5- Tieâu chuaån tích phaân Trong thöïc teá moät heä thoáng ÑKTÑ ñöôïc thieát keá phaûi thoûayeâu caàu ôû caû hai cheá ñoä xaùc laäp vaø quaù ñoä. Quaù trình quaù ñoä coùtheå ñöôïc ñaùnh giaù thoâng qua giaù trò tích phaân cuûa sai leäch giöõagiaù trò ñaët vaø giaù trò töùc thôøi ño ñöôïc cuûa ñaïi löôïng caàn ñieàuchænh.158 CHÖÔNG 55.2 SAI SOÁ XAÙC LAÄP Xeùt heä thoáng hoài tieáp aâm coù sô ñoà khoái nhö hình veõ: Hình 5.2 Heä thoáng hoái tieáp aâm Sai soá cuûa heä thoáng laø G( s)   E( s) = R( s) − C( s) H ( s) = R( s) −  R( s) H ( s) 1 + G( s) H ( s)    R( s) ⇒ E( s) = 1 + G( s) H ( s) Sai soá xaùc laäp exl = lim e( t ) = lim sE( s) s→0 t→+∞ sR( s) (5.4) exl = lim ⇒ s→0 1 + G( s) H ( s) Sai soá xaùc laäp khoâng nhöõng phuï thuoäc vaøo caáu truùc vaø thoângsoá cuûa heä thoáng maø coøn phuï thuoäc vaøo tín hieäu vaøo. 1- Tín hieäu vaøo laø haøm naác ñôn vò 1 r( t) = u( t ) ⇒ R( s) = s 1 s⋅ 1 s exl = lim = s→0 1 + G( s) H ( s) 1 + lim G( s) H ( s) s→0 Ñaët K p = lim G( s) H ( s) : heä soá vò trí s→0 ...