Bài giảng điều khiển số - Chương 3

Chia sẻ: Tran Kim Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

164
lượt xem 36
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khai triển sơ đồ khối. Thay các bộ biến đổi A/D bằng khâu lấy mẫu. Thay đổi biến đổi D/A bằng khẩu lấy mẫu nối tiếp với khâu lưu giữ bậc không H(P). Viết các biểu thức mô tả mối quan hệ giữa các tín hiệu trong hệ thống

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng điều khiển số - Chương 3

CHƯƠNG 3: HÀM TRUYỀN ĐẠT CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ
3.1 Hệ thống hở Cho hệ thống hở: T T Y*(p) Y(p) X*(p) G2(p) G1(p) Xác định hàm truyền đạt của hệ thống đã cho Y ( z) G( z) = X ( z)
T T Y*(p) [X*(p)]* Y(p) X*(p) G1(p) G2(p) X*(p) Y ( p ) = X * ( p ).G1 ( p ).G2 ( p ) G1G2 ( p ) := G1 ( p ).G2 ( p ) Y ( p ) = X * ( p ).G1G2 ( p ) * Y ( p) = ⎡ X ( p).G1G2 ( p ) ⎤ * * ⎣ ⎦ Y * ( p) = X * ( p).G1G2 ( p) * G1G ( p) = [G1 ( p ).G2 ( p)] ≠ G1* ( p).G2 ( p ) * * * 2
Y * ( p ) = X * ( p ).G1G2 ( p ) * = X * ( p) Y * ( p) * . G1G2 ( p ) 1 1 1 p = ln z p = ln z p = ln z T T T Y ( z ) = X ( z ).G1G2 ( z ) G1G2 ( z ) = Z{G1G2 ( p )} = Z{G1 ( p ).G2 ( p )} ≠ G1 ( z ).G2 ( z ) Y ( z) G( z) = = G1G2 ( z ) X ( z) X(z) Y(z) G1G2 ( z )
Ví dụ 1 G1 ( p ) = G2 ( p ) = p 1 G1G2 ( p ) = G1 ( p ).G2 ( p ) = 2 p G1G2 ( z ) = Z {G1G2 ( p )} = Z {G1 ( p ).G2 ( p )} ⎧1⎫ T .z = Z⎨ 2 ⎬ = p ⎭ ( z − 1) 2 ⎩ T .z G( z) = ( z − 1) 2
Hệ thống điều khiển số U*(p) X*(p) E*(p) Y(p) TBĐK GP(p) D/A số (-) Y*(p) A/D Máy tính Lấy phần bên ngoài máy tính U*(p) Y*(p) Y(p) A/D GP(p) D/A
U*(p) Y*(p) Y(p) A/D GP(p) D/A • Thay bộ biến đổi A/D bằng khâu lấy mẫu • Thay bộ biến đổi D/A bằng khâu lấy mẫu nối tiếp với khâu lưu giữ bậc không T [U*(p)]* T Y*(p) Y(p) U*(p) GP(p) H0(p) U*(p)
T T Y*(p) Y(p) U*(p) U*(p) GP(p) H0(p) Y ( p ) = U * ( p ).H 0 ( p ).GP ( p ) Y ( p ) = U * ( p ).H 0GP ( p ) * Y ( p) = ⎡U ( p).H 0GP ( p) ⎤ * * ⎣ ⎦ Y * ( p) = U * ( p).H 0GP ( p) * = U * ( p) Y * ( p) * . H 0GP ( p ) 1 1 1 p = ln z p = ln z p = ln z T T T
Y ( z ) = U ( z ).H 0GP ( z ) Y ( z) H 0GP ( z ) = ??? G( z) = = H 0 GP ( z ) U ( z) H 0GP ( z ) = Z { H 0GP ( p )} = Z { H 0 ( p ).GP ( p )} ⎧ GP ( p ) ⎫ ⎧ −Tp GP ( p ) ⎫ ⎧1 − e −Tp ⎫ ⋅ GP ( p ) ⎬ = Z ⎨ ⎬ − Z ⎨e = Z⎨ ⎬ ⎩p⎭ p⎭ ⎩p ⎩ ⎭ ⎧ GP ( p ) ⎫ −1 ⎧ GP ( p ) ⎫ z − 1 ⎧ GP ( p ) ⎫ = Z⎨ ⎬− z Z⎨ ⎬= Z⎨ ⎬ ⎩p⎭ ⎩p⎭ z ⎩p⎭ z − 1 ⎧ GP ( p ) ⎫ H 0GP ( z ) = Z⎨ ⎬ z ⎩p⎭
Sơ đồ khối của động cơ điện một chiều kích từ độc lập Có 3 đầu vào: Mc (-) uư iư 1/ R− 1 M -Điện áp phần ứng T− p + 1 Jp (-) eư -Điện áp mạch kích từ -Moment cản Có 2 đầu ra: K ukt 1 -Tốc độ động cơ wkt p -Moment điện từ của động cơ (-) Rktikt ikt = f −1 (Φ ) Đặc tính cơ: là mối Rkt quan hệ giữa moment Hình 1.3: Sơ đồ khối động cơ điện một chiều kích từ độc lập điện từ của động cơ M và tốc độ ω ?? Ở trạng thái xác lập
Sơ đồ khối của động cơ điện một chiều kích từ độc lập với kích từ định mức • KΦđm Mc (-) 1/ R− 1 uư iư M KΦ đ m T− p + 1 Jp (-) eư KΦ đ m • Mc = 0 1/ R− 1 ⋅ K Φ®m ⋅ T− p + 1 Jp G® c ( p) = 1/ R− 1 ⋅ ( K Φ®m ) ⋅ 2 1+ T− p + 1 Jp
1/ R− 1 ⋅ K Φ®m ⋅ T− p + 1 Jp G® c ( p ) = 1/ R− 1 ⋅ ( K Φ ®m ) ⋅ 2 1+ T− p + 1 Jp K Φ ®m G® c ( p ) = R− (T− p + 1) Jp + ( K Φ ® m ) 2 K Φ®m G® c ( p ) = T− R− Jp + R− Jp + ( K Φ ® m ) 2 2 1 K Φ ®m G® c ( p ) = R− J R− J p+ p +1 2 T− ( K Φ ®m ) ( K Φ ®m ) 2 2
1 KĐ K Φ®m ⇒ G® c ( p ) = G® c ( p ) = R− J R− J T− Tc p 2 + Tc p + 1 p2 + p +1 T− ( K Φ®m ) ( K Φ®m ) 2 2 1 KĐ = Hệ số khuyếch đại của động cơ K Φ®m R− J Tc = Hằng số thời gian cơ ( K Φ®m ) 2 Do Tư
Hàm truyền đạt của bộ chỉnh lưu (kể cả bộ phát xung điều khiển chỉnh lưu) • Đại lượng đầu ra: Ud • Đại lượng đầu vào: uđk uđk
Bộ chỉnh lưu có tính trễ • Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính uđb uđk
Do đó hàm truyền của bộ chỉnh lưu sẽ là Gcl ( p ) = K cl e −Tp 1 Với p: số xung đập mạch của sơ đồ T= Trong đó: f: tần số điện áp lưới 2 pf Tp (Tp ) 2 e = 1+ + + ⋅⋅⋅ Tp 1! 2! Tp ≈ 1+ = 1 + Tp 1! K cl Với p= 6, f= 50 ... T=1/600=0.0017 [s] −Tp Gcl ( p ) = K cl e ≈ Tp + 1 Gcl ( p ) = K cl
Hàm truyền đạt của hệ T-Đ K cl K ® c K GP ( p ) = Gcl ( p ).G®c ( p ) ≈ = Tc p + 1 τ p + 1 Trong đó: K = K cl .K ® c τ = Tc
U*(p) Y*(p) Y(p) A/D GP(p) D/A Trong đó: K GP ( p ) = τp + 1 • Thay bộ biến đổi A/D bằng khâu lấy mẫu • Thay bộ biến đổi D/A bằng khâu lấy mẫu nối tiếp với khâu lưu giữ bậc không T T Y*(p) Y(p) [U*(p)]* U*(p) GP(p) H0(p) U*(p)
T T Y*(p) Y(p) U*(p) U*(p) GP(p) H0(p) Y ( p ) = U * ( p ).H 0 ( p ).GP ( p ) Y ( p ) = U * ( p ).H 0GP ( p ) * Y ( p) = ⎡U ( p).H 0GP ( p) ⎤ * * ⎣ ⎦ Y * ( p) = U * ( p).H 0GP ( p) * = U * ( p) Y * ( p) * . H 0GP ( p ) 1 1 1 p = ln z p = ln z p = ln z T T T
Y ( z) G( z) = = H 0GP ( z ) Y ( z ) = U ( z ).H 0GP ( z ) U ( z) z − 1 ⎧ GP ( p ) ⎫ = z − 1 Z ⎧ ⎫ K ⎨ ⎬ H 0GP ( z ) = Z⎨ ⎬ ⎩ p (τ p + 1) ⎭ z z ⎩p⎭ ⎧ ⎫ 1 ⎧ 1⎫ ⎪ Kτ ⎪ ⎪ ⎪ ⎧ ⎫ τ K ⎬ = K .Z ⎨ ⎬ = Z⎨ Z⎨ 1⎬ ⎩ p(τ p + 1) ⎭ ⎪ p( p + 1 ) ⎪ ⎪ p( p + ) ⎪ τ⎭ ⎩ τ⎭ ⎩ ⎛ −⎞ T z ⎜1 − e τ ⎟ ⎝ ⎠ =K⋅ ⎛ −⎞ T ( z − 1) ⎜ z − e τ ⎟ ⎝ ⎠