Bài giảng lý thuyết điều khiển tự động - Hệ thống điều khiển phi tuyến part 5

Chia sẻ: Ajdka Ajsdkj | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

82
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phương pháp hàm mô tả mở rộng gần đúng hàm truyền đạt của hệ tuyến tính sang hệ phi tuyến.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng lý thuyết điều khiển tự động - Hệ thống điều khiển phi tuyến part 5

Ñieàu khieån oån ñònh hoùa heä phi tuyeán quanh ñieåm laøm vieäc tónh PID r(t) e(t) u(t) Ñoái töôïng y(t) + − phi tuyeán ON-OFF Choïn boä ÑK Thuaät toaùn choïn boä ñieàu khieån: Neáu e(t ) > emax hoaëc e(t ) < emin choïn boä ñieàu khieån ON - OFF  Neáu emin ≤ e(t ) ≤ emax choïn boä ñieàu khieån PID 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 33
Ñieàu khieån oån ñònh hoùa heä phi tuyeán quanh ñieåm laøm vieäc tónh PID r(t) e(t) u(t) Ñoái töôïng y(t) + − phi tuyeán ON-OFF Choïn boä ÑK Thuaät toaùn ñieàu khieån ON-OFF: Neáu e(t ) > emax thì u (t ) = umax  Neáu e(t ) < emin thì u (t ) = umin 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 34
Ñieàu khieån oån ñònh hoùa heä phi tuyeán quanh ñieåm laøm vieäc tónh PID r(t) e(t) u(t) Ñoái töôïng y(t) + − phi tuyeán ON-OFF Choïn boä ÑK Thuaät toaùn ñieàu khieån PID: t de(t ) u (t ) = K P e(t ) + K I ∫ e(τ )dτ + K D dt 0 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 35
Phöông phaùp haøm moâ taû (Phöông phaùp tuyeán tính hoùa ñieàu hoøa) 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 36
Phöông phaùp haøm moâ taû Phöông phaùp haøm moâ taû môû roäng gaàn ñuùng haøm truyeàn ñaït cuûa heä tuyeán tính sang heä phi tuyeán. Phöông phaùp haøm moâ taû laø phöông phaùp khaûo saùt trong mieàn taàn soá coù theå aùp duïng cho caùc heä phi tuyeán baäc cao (n>2) do deã thöïc hieän vaø töông ñoái gioáng tieâu chuaån Nyquist. Chæ aùp duïng ñöôïc ñeå khaûo saùt cheá ñoä dao ñoäng trong heä phi tuyeán goàm coù khaâu phi tuyeán noái tieáp vôùi khaâu tuyeán tính theo sô ñoà khoái nhö sau: y(t) r(t)=0 e(t) u(t) u(t) N(M) G(s) + − 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 37
Ñaùp öùng cuûa heä phi tuyeán khi tín hieäu vaøo hình sin u (t ) = u1 (t ) + u2 (t ) + ... e(t ) = M sin(ωt ) y (t ) ≈ Y1 sin(ωt + ϕ1 ) r(t)=0 N(M) G(s) + − Ñeå khaûo khaû naêng toàn taïi dao ñoäng tuaàn hoaøn khoâng taét trong heä, ôû ñaàu vaøo khaâu phi tuyeán ta cho taùc ñoäng soùng ñieàu hoøa: e(t ) = M sin(ωt ) Tín hieäu ra khaâu phi tuyeán khoâng phaûi laø tín hieäu hình sin. Phaân tích Fourier ta thaáy u(t) chöùa thaønh phaàn taàn soá cô baûn ω vaø caùc thaønh phaàn haøi baäc cao 2ω, 3ω... A0 ∞ + ∑ [ Ak sin( kωt ) + Bk cos(kωt )] u (t ) = 2 k =1 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 38
Ñaùp öùng cuûa heä phi tuyeán khi tín hieäu vaøo hình sin Caùc heä soá Fourier xaùc ñònh theo caùc coâng thöùc sau: π 1 ∫ u (t )d (ωt ) A0 = π −π π 1 ∫ u (t ) sin(kωt )d (ωt ) Ak = π −π π 1 ∫ u (t ) cos(nωt )d (ωt ) Bk = π −π Giaû thieát G(s) laø boä loïc thoâng thaáp, caùc thaønh phaàn haøi baäc cao ôû ngoõ ra cuûa khaâu tuyeán tính khoâng ñaùng keå so vôùi thaønh phaàn taàn soá cô baûn, khi ñoù tín hieäu ra cuûa khaâu tuyeán tính gaàn ñuùng baèng: y (t ) ≈ Y1 sin(ωt + ϕ1 ) 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 39
Ñieàu kieän coù dao ñoäng oån ñònh trong heä phi tuyeán u (t ) = u1 (t ) + u2 (t ) + ... e(t ) = M sin(ωt ) y (t ) ≈ Y1 sin(ωt + ϕ1 ) r(t)=0 N(M) G(s) + − Ñieàu kieän ñeå trong heä coù dao ñoäng oån ñònh vôùi taàn soá ω laø: M sin(ωt ) = e(t ) = − y (t ) ≈ −Y1 sin(ωt + ϕ1 ) Suy ra: Phöông trình caân baèng bieân ñoä Y1 = M  ϕ1 = π Phöông trình caân baèng pha 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 40