Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 14 - ThS. Đỗ Tú Anh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 14 trang bị cho người học những kiến thức cơ bản về phân tích hệ thống trong không gian trạng thái. Nội dung trình bày trong bài này gồm có: Mô hình trạng thái, từ hàm truyền đạt đến mô hình trạng thái, quỹ đạo trạng thái, ma trận hàm mũ,... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng để biết thêm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 14 - ThS. Đỗ Tú Anh

Lý thuyết Điều khiển tự động 1 om .c ng Phân tích hệ co thống trong an th không gian trạng thái o ng du u cu ThS. Đỗ Tú Anh Bộ môn Điều khiển tự động Khoa Điện, Trường ĐHBK HN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-1 Mô hình trạng thái om Cơ hệ lò xo-vật .c ng co an Quãng đường th dịch chuyển o ng du Vận tốc khối vật u cu Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-2 Mô hình trạng thái (tiếp) om .c Ma trận hệ thống ng Ma trận vào co Ma trận ra an D: Ma trận liên thông th Vector o ng Vector đầu ra trạng thái du u cu Sơ đồ cấu trúc Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-3 Từ hàm truyền đạt đến MHTT Tổng quát om .c G(s) ng co an G(s) th o ng du u cu Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-4 Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) om .c ng co an th o ng du u cu Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-5 Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) om Sơ đồ cấu trúc dạng chuẩn điều khiển .c ng co an th o ng du u cu Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-6 Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) om Sơ đồ cấu trúc dạng chuẩn quan sát .c ng co an th o ng du u Mô hình cu trạng thái dạng chuẩn quan sát Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-7 Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) om .c Chuẩn Chuẩn ng điều khiển quan sát co an th o ng du u cu Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-8 Quỹ đạo trạng thái Định nghĩa om QĐTT là nghiệm của hệ phương trình vi phân .c ng ứng với một kích thích u (t ) co và trạng thái đầu x(0) = x 0 cho trước an th Không gian trạng thái o ng Tập hợp của tất cả các du QĐTT của hệ thống u cu Đồ thị quỹ đạo trạng thái Là đường cong biểu diễn x(t ) khi cho t chạy từ 0 → ∞ trong không gian n trạng thái R Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-9 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) om .c ng co an th o ng Tương tự với phương trình vi phân thứ 2 du u cu Vậy ảnh Laplace của hệ phương trình vi phân là Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-10 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) om .c ng co Lấy ảnh Laplace ngược để tìm nghiệm x(t) an th o ng du Ma trận chuyển trạng thái u cu Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-11 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) om .c Chuyển sang mô hình trạng thái ng co an th o ng du u cu Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-12 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Tiếp tục … om .c Do đó ng co an th Ma trận chuyển trạng thái: o ng du u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-13 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Tiếp tục … om .c ng Giả sử với tín hiệu vào bước nhảy đơn vị u(t)=1, ta có co an th o ng du u cu Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-14 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Tiếp tục … om .c ng co Từ công thức an th ng Suy ra nghiệm của hệ phương trình vi phân: o du u cu Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
14-15 Ma trận hàm mũ Khai triễn chuỗi của ( sI − A) −1 om −1 I A A2 −1 ( sI − A) = (1 s )( I − A s ) = + 2 + 3 +" .c s s s ng (với s đủ lớn), do đó co an th ng có dạng giống khai triển Taylor của hàm mũ thông thường o du Ma trận hàm mũ u Vậy ta có M2 cu e = I +M + M +" 2! với M∈Rn×n Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt