Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 8c - Nguyễn Đức Hoàng

Chia sẻ: Tằng Túy | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

72
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 8c gồm có những nội dung chính sau: Thiết kế hệ thống điều khiển, hàm truyền rời rạc các khâu cơ bản, phương pháp thiết kế bộ điều khiển rời rạc. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 8c - Nguyễn Đức Hoàng

MÔN HỌC CƠ SỞ TỰ ĐỘNG 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 8 PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN RỜI RẠC
Thiết kế hệ thống điều khiển Hiệu chỉnh nối tiếp: Hồi tiếp trạng thái:
Hàm truyền rời rạc các khâu cơ bản Khâu vi phân de( t ) Trong miền thời gian: u( t ) = dt e( kT ) − e([k − 1]T ) Rời rạc dùng sai phân lùi: u( kT ) = T E ( z ) − z −1 E ( z ) Lấy biến đổi Z hai vế: U (z) = T U ( z ) 1 − z −1 z − 1 Hàm truyền khâu vi phân: GC ( z ) = E ( z ) = T = Tz
Hàm truyền rời rạc các khâu cơ bản Khâu tích phân t Trong miền thời gian: u( t ) = e( τ)d τ 0 kT ( k −1)T kT Rời rạc: u( kT ) = � e( τ)d τ = �e(τ)d τ + �e(τ)d τ 0 0 ( k −1)T kT � u( kT ) = u([k − 1]T ) + e( τ)d τ ( k −1)T kT Xấp xỉ: T e( τ)d τ ( e([k − 1]T ) + e( kT ) ) ( k −1)T 2
Hàm truyền rời rạc các khâu cơ bản Khâu tích phân Biến đổi Z: U ( z ) = z −1U ( z ) + T ( z −1 E ( z ) + E ( z ) ) 2 U ( z ) T 1 + z −1 T z + 1 Hàm truyền: GC ( z ) = = −1 = E(z) 2 1− z 2 z −1
Hàm truyền rời rạc các khâu cơ bản Bộ điều khiển PID rời rạc Hàm truyền: K IT z + 1 K D z −1 GPID ( z ) = K P + + 2 z −1 T z
Phương pháp thiết kế bộ điều khiển rời rạc Cách 1: Thiết kế bộ điều khiển liên tục. Sau đó rời rạc bộ điều khiển liên tục ta được bộ điều khiển rời rạc. Cách 2: Thiết kế bộ điều khiển trực tiếp trên hệ thống rời rạc. Các phương pháp : QĐNS, phân bố cực. → phương pháp : phân bố cực.
Ví dụ 1 Cho hệ thống hồi tiếp âm sau: 5 K IT z + 1 G ( s) = , GC ( z ) = K P + 2s + 1 2 z −1 Tính KP và KI sao cho sau hiệu chỉnh hệ kín có cặp cực phức với: ξ = 0.707, ωn = 4( rad / s )
Ví dụ 2 Cho hệ thống hồi tiếp âm sau: 10e −0.1s G ( s) = s + 10 z − 0.5 a. Cho .Xác đ GC ( z ) = ịnh K để hệ kín ổn định z + 0.5 ? z+a G C ( z ) = b. Cho .Xác đ ịnh K, a, b để hệ kín có z+b z * = −0.5 j 0.5 cặp cực phứ1,2c ? Tính sai s ố xác lập khi ngõ vào hàm nấc đơn vị với GC(z) tìm
Ví dụ 3 Cho hệ thống rời rạc được mô tả bởi PTTT: 0.368 0.050 � � 0.006 � � x (k + 1) = � �x (k ) + � �u( k ) �0 0.670 � 0.168� , T = 0.1s � y (k ) = [ 1 0] x (k ) u( k ) = Nr ( k ) − Kx ( k ) ể Xác định luật điều khiển đ ngõ ra thỏa: POT = 9.5%, tqđ(5%) = 1s và yxl = 1 đối với ngõ vào r(k) hàm nấc đơn vị ?