intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 3

Chia sẻ: Dangnhuy08 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

26
lượt xem
12
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 3 Đại số sơ đồ khối – graph tín hiệu, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Sơ đồ khối của hệ thống; Graph tín hiệu. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 3

  1. BÀI 3 ĐẠI SỐ SƠ ĐỒ KHỐI – GRAPH TÍN HIỆU LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 1
  2. MỤC TIÊU BÀI HỌC § Mục đích của bài học số 3: Cung cấp kiến thức cơ sở về « Những công cụ đồ thị và toán học nhằm rút gọn hệ thống kỹ thuật được biểu diễn bằng các sơ đồ khối phức tạp à Hàm truyền đạt của hệ thống đó LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 2
  3. NỘI DUNG BÀI 3 3.1 Sơ đồ khối của hệ thống 3.2 Graph tín hiệu LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 3
  4. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 4
  5. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Sơ đồ khối Sơ đồ khối có ba thành phần chính: - Khối chức năng: tín hiệu ra bằng hàm truyền nhân tín hiệu vào - Bộ tổng: tín hiệu ra bằng tổng đại số các tín hiệu vào - Điểm rẽ nhánh: tất cả tín hiệu tại điểm rẽ nhanh đều bằng nhau LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 5
  6. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Hàm truyền của các hệ thống đơn giản Hệ thống song song Hệ thống nối tiếp # 𝐶 𝑠 𝐺 𝑠 = = 𝐺! 𝑠 ×𝐺" 𝑠 × ⋯×𝐺# 𝑠 = ( 𝐺$ 𝑠 𝑅 𝑠 $%! # 𝐶 𝑠 𝐺 𝑠 = = 𝐺! 𝑠 + 𝐺" 𝑠 + ⋯ + 𝐺# 𝑠 = * 𝐺$ 𝑠 𝑅 𝑠 $%! LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 6
  7. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Hàm truyền của các hệ thống đơn giản Hệ thống hồi tiếp âm Hệ thống hồi tiếp dương 𝐶 𝑠 𝐺 𝑠 𝐶 𝑠 𝐺 𝑠 𝐺 𝑠 = = 𝐺 𝑠 = = 𝑅 𝑠 1+ 𝐺 𝑠 𝐻 𝑠 𝑅 𝑠 1− 𝐺 𝑠 𝐻 𝑠 Hệ thống hồi tiếp âm đơn vị Hệ thống hồi tiếp dương đơn vị 𝐶 𝑠 𝐺 𝑠 𝐶 𝑠 𝐺 𝑠 𝐺 𝑠 = = 𝐺 𝑠 = = 𝑅 𝑠 1+ 𝐺 𝑠 𝑅 𝑠 1− 𝐺 𝑠 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 7
  8. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG 10 Hàm truyền của các hệ thống đơn giản 𝐺! 𝑠 = 𝑠 " + 2s + 10 5 𝐺" 𝑠 = s+5 !& * 𝐺! 𝑠 ×𝐺" 𝑠 = × ' ! (")(!& )(* !& * 𝐺! 𝑠 + 𝐺" 𝑠 = + )(* ' ! (")(!& MATLAB 𝐺! 𝑠 𝐺 𝑠 = 1 + 𝐺! 𝑠 G" 𝑠 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 8
  9. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 9
  10. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Tìm hàm truyền của hệ thống hồi tiếp nhiều vòng bằng sơ đồ khối Hai sơ đồ được gọi là tương đương nếu hai sơ đồ khối đó có quan hệ giữa các tín hiệu vào và tín hiệu ra như nhau. Các phép biến đổi tương đương sơ đồ khối Chuyển điểm rẽ nhánh từ phía trước ra phía Chuyển điểm rẽ nhánh từ phía sau ra phía sau 1 khối trước 1 khối LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 10
  11. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Tìm hàm truyền của hệ thống hồi tiếp nhiều vòng bằng sơ đồ khối Hai sơ đồ được gọi là tương đương nếu hai sơ đồ khối đó có quan hệ giữa các tín hiệu vào và tín hiệu ra như nhau. Các phép biến đổi tương đương sơ đồ khối Chuyển bộ tổng từ phía trước ra phía sau 1 Chuyển bộ tổng từ phía sau ra phía trước 1 khối khối LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 11
  12. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Tìm hàm truyền của hệ thống hồi tiếp nhiều vòng bằng sơ đồ khối Hai sơ đồ được gọi là tương đương nếu hai sơ đồ khối đó có quan hệ giữa các tín hiệu vào và tín hiệu ra như nhau. Các phép biến đổi tương đương sơ đồ khối Chuyển vị trí hai bộ tổng Tách một bộ tổng thành hai bộ tổng LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 12
  13. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Tìm hàm truyền của hệ thống hồi tiếp nhiều vòng bằng sơ đồ khối Một số trường hợp không nên biến đổi sơ đồ Chuyển vị trí 2 bộ tổng khi giữa 2 bộ tổng có Chuyển vị trí điểm rẽ nhánh và bộ tổng điểm rẽ nhánh LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 13
  14. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Ví dụ 1 u(t ) y (t ) v Rút gọn sơ đồ khối: G1 G2 § Tách tín hiệu tại nút nối, được 2 phần tường minh: hai khối song song và hai khối hồi tiếp âm u(t ) y (t ) G1 G2 + 2 khối song song 2 khối hồi tiếp âm u(t ) G2 y (t ) 1+ G 1 1 +G 2 u(t ) G 2 (1 + G 1 ) y (t ) 1 +G 2 14
  15. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Ví dụ 2 u(t ) y (t ) G1 G2 v Rút gọn sơ đồ khối: + G3 § Để ý G2 và G3 là hai khối song song: u(t ) y (t ) G1 G 2+ G 3 § Để ý G1 và (G2 + G3) là hai khối nối tiếp: u(t ) y (t ) G 1(G 2+ G 3) § Áp dụng hai khối hồi tiếp: u(t ) G 1 (G 2 + G 3 ) y (t ) 1 + G 1 (G 2 + G 3 ) 15
  16. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Ví dụ 3 u(t ) y (t ) v Rút gọn sơ đồ khối: § Tách sơ đồ khối để xử lý riêng G1 G2 G3 G4 § Xét phía G1 và G2 u(t ) e(t ) + G2 chuyển nút nối từ trước về sau G1 + G 1 + G1 w(t ) 2 khối hồi tiếp âm u(t ) e(t ) u(t ) 1 e(t ) 1 + G 1G 2 G 1G 2 w(t ) w(t ) G1 G1 16
  17. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Ví dụ 3 u(t ) y (t ) v Rút gọn sơ đồ khối: § Xử lý phía G3 và G4 : tách G1 G2 G3 G4 nút rẽ nhánh tín hiệu thành 2 nhánh khác nhau + y (t ) e(t ) G3 y (t ) e(t ) G4 1 + G 3G 4 G3 G4 G4 w(t ) w(t ) 2 khối hồi tiếp âm 17
  18. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Ví dụ 3 u(t ) y (t ) v Rút gọn sơ đồ khối: G1 G2 G3 G4 + u(t ) 1 e(t ) G3 y (t ) G4 1 + G 1G 2 1 + G 3G 4 w(t ) G1 u(t ) G3 y (t ) G4 (1 + G 1G 2 )(1 + G 3G 4 ) G1 u(t ) G 3G 4 y (t ) (1 + G 1G 2 )(1 + G 3G 4 ) + G 1G 3 18
  19. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Ví dụ 4 Chuyển vị trí hai bộ tổng 1 và 2, rút gọn Rút gọn hồi tiếp âm 𝐺" (𝑠) và 𝐺- 𝑠 , và hai hàm truyền song song 𝐺+ (𝑠) và 𝐺, 𝑠 . 𝐺! (𝑠) song song với hàm truyền đơn vị 𝐺. 𝑠 = 1 + 𝐺! 𝑠 0! ' 𝐺/ 𝑠 = !(0" ' 0! ' 0! ' 𝐺- 𝑠 = 𝐺+ 𝑠 − 𝐺, (𝑠) = !([0 # ' 30$ ' 10! ' 1 + 𝐺! 𝑠 𝐺" 𝑠 𝐺 𝑠 = 1 + [ 𝐺 + 𝑠 − 𝐺, 𝑠 7 𝐺" 𝑠 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 19
  20. 3.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG Ví dụ 5 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2