MÔN H CỌ

Ơ Ở Ự Ộ C  S  T  Đ NG

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

ƯƠ

CH

NG 8

Ế

Ể Ờ Ạ

Ệ Ố

Ề

PHÂN  TÍCH VÀ THI T KẾ H  TH NG ĐI U KHI N R I R C

ế ế ệ ố

ề

ể

Thi

t k  h  th ng đi u khi n

ố ế ệ ỉ Hi u ch nh n i ti p:

ồ ế ạ H i ti p tr ng thái:

ề ờ ạ Hàm truy n r i r c  ơ ả các khâu c  b n

=

u t ( )

Khâu vi phân

de t ( ) dt

ờ ề     Trong mi n th i gian:

e kT (

)

1 T ] )

=

- -

u kT (

)

e k ([ T

ờ ạ R i r c dùng sai phân lùi:

E z ( )

=

- -

U z ( )

1 z E z ( ) T

ấ ế ế ổ     L y bi n đ i Z hai v :

1

1

=

=

=

G z ( ) C

- - -

z T

1 z Tz

U z ( ) E z ( )

ề Hàm truy n khâu vi phân:

ề ờ ạ Hàm truy n r i r c  ơ ả các khâu c  b n

t

=

Khâu tích phân

e

u t ( )

d ( )

0

t t (cid:0) ờ ề     Trong mi n th i gian:

k

(

1 T )

kT

kT

=

-

u kT (

)

t = d ( )

d ( )

t + d ( )

� e

� e

� e

0

0

k

T

(

1 )

kT

=

t t t t ờ ạ     R i r c: -

�

e

u kT (

)

u k ([

+ 1 T ] )

d ( )

1

k

(

T )

kT

- t t (cid:0) -

(

)

e

d

( )

e k ([

+ 1 T ] )

e kT (

)

T 2

t t (cid:0) - ấ ỉ X p x : (cid:0)

k

(

1 T )

-

ề ờ ạ Hàm truy n r i r c  ơ ả các khâu c  b n

Khâu tích phân

1

=

+

+

- -

)

(

U z ( )

1 z U z ( )

z E z E z ( ) ( )

T 2

ế ổ     Bi n đ i Z:

1

+

+

=

=

=

-

G z ( ) C

1

1 T 2 1

1 1

z z

T z 2 z

U z ( ) E z ( )

Hàm truy n:ề - - -

ộ ề

ề ờ ạ Hàm truy n r i r c  ơ ả các khâu c  b n ờ ạ ể   B  đi u khi n PID r i r c

+

Hàm truy n:ề

1

z

=

+

+

G

K

z ( )

PID

P

-

K T I 2

1 1

z z

K D T

z

-

ươ ộ ề

ế ế t k   ng pháp thi Ph ể ờ ạ b  đi u khi n r i r c

ụ Cách 1: Thi

ế ế ộ ề ạ ộ ề ụ ể t k  b  đi u khi n liên t c. Sau đó  ượ ộ c b r c b  đi u khi n liên t c ta đ

ể ờ ạ r i ờ đi u   ề ể       khi n r i r c.

ự ế Cách 2: Thi

ờ ạ ươ ể ế ế ộ ề t k  b  đi u khi n tr c ti p trên  ố h  ệ       th ng r i r c.        Các ph ố ng pháp : QĐNS, phân b

ươ ố ự c c.ự  → ph ng pháp : phân b  c c.

Ví d  1ụ

+

=

=

+

,

( ) G s

K

( ) G z C

P

ệ ố ồ ế Cho h  th ng h i ti p âm sau:

1

2

1 1

5 + s

K T z I 2 z

-

ệ ệ ỉ Tính KP và KI sao cho sau hi u ch nh h  kín có

ứ ớ ặ ự c p c c ph c v i: x = 0 707 . 4 ( rad s / ) w = , n

Ví d  2ụ

0.1

s

=

-

( ) G s

e +

10

10 s

ệ ố ồ ế Cho h  th ng h i ti p âm sau:

=

-

G z ( ) C

+

z z

0 5 . 0 5 .

ổ ị ể ệ ị    a. Cho                     .Xác đ nh K đ  h  kín  n đ nh

=

G z ( ) C

?

+ z a + z b = -

ể ệ ị b. Cho                  .Xác đ nh K, a, b đ  h  kín có

j

0 5 .

0 5 .

(cid:0) ố ậ

* z ứ 1 2 ,

ặ ự c p c c ph c                        ? Tính sai s  xác l p

ị ớ ơ ấ khi  ngõ  vào  hàm  n c  đ n  v   v i  GC(z)  tìm

đ c ?ượ

Ví d  3ụ

ờ ạ ượ ệ ố ả ở Cho h  th ng r i r c đ c mô t b i

PTTT:

+

(cid:0)

+ = 1)

( x k

( ) x k

( ) u k

=

(cid:0)

0

,

T

0.1 s

0.006 � � � � 0.168 � �

(cid:0)

0.368 0.050 � � 0.670 � [ =

� � � ] 1 0

( ) y k

( ) x k

(cid:0)

(cid:0)

= - Kx k ( ) Nr k ( ) u k ( ) ề ậ ị ể ể     Xác đ nh lu t đi u khi n                                  đ

ỏ ngõ ra th a:  POT = 9.5%, tqđ(5%) = 1s và yxl =

ấ ơ ị ố ớ 1 đ i v i ngõ vào r(k) hàm n c đ n v  ?