Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 3 - Nguyễn Đức Hoàng
lượt xem 7
download
Chương 3 trang bị cho người học những hiểu biết về đặc tính động học. Thông qua chương này người học sẽ nắm bắt được các nội dung như: Đặc tính thời gian, đặc tính tần số, đặc tính động học của các khâu điển hình, đặc tính động học của các hệ thống tự động, khảo sát đặc tính động học cùng Matlab. Mời tham khảo.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 3 - Nguyễn Đức Hoàng
- MÔN HỌC Giảng viên: Nguyễn Đức Hoàng Bộ môn Điều Khiển Tự Động Khoa Điện – Điện Tử Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Email: ndhoang@hcmut.edu.vn
- CHƯƠNG 3 ĐẶC TÍNH ĐỘNG HỌC
- Nội dung chương 3 3.1 Khái niệm 3.2 Đặc tính thời gian 3.3 Đặc tính tần số 3.4 Đặc tính động học của các khâu điển hình 3.5 Đặc tính động học của hệ thống tự động 3.6 Khảo sát đặc tính động học dùng MatLab
- Khái niệm Đặc tính động của hệ thống mô tả sự thay đổi của tín hiệu đầu ra theo thời gian khi có tác động ở đầu vào. Tín hiệu vào: hàm xung đơn vị hàm nấc đơn vị hàm điều hòa Có 2 loại: Đặc tính thời gian Đặc tính tần số
- Đặc tính thời gian Tín hiệu vào: hàm xung đơn vị hoặc hàm nấc đơn vị r(t) c(t) R(s) C(s) Tín hiệu vào: hàm xung đơn vị r ( t ) = δ ( t ) C ( s) = R ( s) *G ( s) = G ( s) c ( t ) = L−1 { C ( s ) } = L−1 { G ( s ) } = g ( t ) g(t): đáp ứng xung hoặc hàm trọng lượng
- Đặc tính thời gian Tín hiệu vào: hàm nấc đơn vị r ( t ) = 1( t ) G ( s) C ( s) = R ( s) *G ( s) = s � c ( t ) = L−1 { C ( s ) } = L−1 � G ( s ) � t �= g ( τ ) dτ = h ( t ) � s 0 h(t): đáp ứng nấc hoặc hàm quá độ
- Ví dụ: Đặc tính thời gian 5 Cho hệ thống: G ( s) = s+5 Đáp ứng xung � 5 � −5t g ( t) = L −1 ( G ( s) ) −1 =L � �= 5e �s + 5 � Đáp ứng quá độ �G ( s ) � −1 � 5 � h( t) = L � −1 �= L � �s ( s + 5 ) � �= 1 − e −5t � s � � �
- Ví dụ: Đặc tính thời gian Matlab: G = tf([5],[1 5]); impulse(G); step(G) Đáp ứng xung Đáp ứng quá độ
- Đặc tính tần số Tín hiệu vào: hàm điều hòa r(t) c(t) R(s) C(s) ω Rm Tín hiệu vào: hàm sin r ( t ) = Rm sin ωt R ( s) = 2 s + ω2 Giả sử G(s) có n cực pi phân biệt thỏa: pi j � ω Rm � α α n βi C ( s ) = �2 2 � ( ) G s = + + �s + ω � s + jω s − jω i =1 s − pi
- Đặc tính tần số n c( t) = L −1 ( C ( s) ) = αe − jωt +αe jωt + βi e pi t i =1 Nếu hệ thống ổn định thì: Re{pi}
- Đặc tính tần số Tín hiệu ra xác lập là hình sin cùng tần số. r(t) = A sin( t) c(t) = |G( t)| A sin( t + ) G(s)
- Đặc tính tần số C ( jω ) Định nghĩa: Đặc tính tần số = R ( jω ) G ( jω ) = G ( s ) s = jω Tổng quát: G(j ) là hàm phức G ( jω ) = P ( ω ) + jQ ( ω ) = M ( ω ) e jϕ ( ω ) M ( ω ) = G ( jω ) = P 2 ( ω ) + Q 2 ( ω ) �Q ( ω ) � ϕ ( ω ) = �G ( jω ) = arctg � �P ( ω ) � � � �
- Đặc tính tần số Có 2 dạng đồ thị biểu diễn đặc tính tần số: Biểu đồ Bode Biểu đồ Bode biên độ: biểu diễn L( ) theo Với L( ) = 20logM( ) (dB) Biểu đồ Bode pha: biểu diễn ( ) theo Biểu đồ Nyquist Còn gọi là đường cong Nyquist: biểu diễn G(j ) theo trong hệ tọa độ cực khi = 0 ∞.
- Ví dụ: Đặc tính tần số 1 Cho hệ thống: G ( s ) = 3 2 s +s +s Biểu đồ Bode: G=tf([1],[1 1 1 0]); bode(G); hoặc bode(G, {0.01,100});
- Ví dụ: Đặc tính tần số 1 Cho hệ thống: G ( s ) = 3 2 s +s +s Biểu đồ Nyquist: G=tf([1],[1 1 1 0]); nyquist(G);
- Đặc tính động học của các khâu điển hình Khâu tỉ lệ Khâu tích phân lý tưởng Khâu vi phân lý tưởng Khâu quán tính bậc nhất Khâu sớm pha bậc nhất Khâu dao động bậc hai Khâu trễ
- Khâu tỉ lệ Hàm truyền: G ( s) = K Đặc tính tần số : G ( jω ) = K Biên độ: M ( ω) = K L ( ω ) = 20 log ( K ) Pha: ϕ ( ω) = 0
- Khâu tỉ lệ Biểu đồ Bode:
- Khâu tích phân lý tưởng 1 Hàm truyền: G ( s) = s 1 Đặc tính tần số : G ( jω ) = jω 1 Biên độ: M ( ω) = L ( ω ) = −20 log ( ω ) ω ϕ ( ω ) = −90 0 Pha:
- Khâu tích phân lý tưởng Biểu đồ Bode:
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 8 - TS. Huỳnh Thái Hoàng
57 p | 158 | 21
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 1 - TS. Huỳnh Thái Hoàng
97 p | 180 | 17
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 9 - TS. Huỳnh Thái Hoàng
61 p | 166 | 15
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 6 - TS. Huỳnh Thái Hoàng
93 p | 99 | 14
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 3 - TS. Huỳnh Thái Hoàng
54 p | 123 | 13
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 7 - TS. Huỳnh Thái Hoàng
51 p | 116 | 12
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 5 - TS. Huỳnh Thái Hoàng
42 p | 108 | 12
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 4 - TS. Huỳnh Thái Hoàng
71 p | 147 | 12
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 2 - TS. Huỳnh Thái Hoàng
121 p | 117 | 12
-
Bài giảng Cơ sở tự động học: Chương 1 - Phạm Văn Tấn
15 p | 111 | 10
-
Bài giảng Cơ sở tự động học: Chương 5 - Phạm Văn Tấn
20 p | 125 | 9
-
Bài giảng Cơ sở tự động học: Chương 7 - Phạm Văn Tấn
16 p | 77 | 6
-
Bài giảng Cơ sở tự động học: Chương 4 - Phạm Văn Tấn
16 p | 73 | 6
-
Bài giảng Cơ sở tự động học: Chương 3 - Phạm Văn Tấn
23 p | 104 | 6
-
Bài giảng Cơ sở tự động học: Chương 6 - Phạm Văn Tấn
15 p | 96 | 5
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 1 - Nguyễn Đức Hoàng
62 p | 58 | 5
-
Bài giảng Cơ sở tự động học: Chương 2 - Phạm Văn Tấn
28 p | 110 | 4
-
Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 5b - Nguyễn Đức Hoàng
14 p | 72 | 4
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn