Hệ thống điều chỉnh theo chương trình là hệ thống có lượng vào là các hàm đã biết trước, có thể dưới dạng chương trình.Thí dụ hệ điều khiển đường bay định trước của máy bay không người lái, hệ thống điều khiển các máy công cụ: bào, phay với chương trình định trước trong bộ nhớ máy tính...
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng lý thuyết điều khiển tự động - Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển rời rạc part 1
- Moân hoïc
LYÙ THUYEÁT ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG
NG
Giaûng vieân: TS. Huyønh Thaùi Hoaøng
Boä moân Ñieàu Khieån Töï Ñoäng
Khoa Ñieän – Ñieän Töû
Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP.HCM
Email: hthoang@hcmut.edu.vn
Homepage: http://www2.hcmut.edu.vn/~hthoang/
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 1
- Chöông 7
PHAÂN TÍCH VAØ THIEÁT KEÁ
HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN RÔØI RAÏC
NG
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 2
- Noäi dung chöông 7
Ñaùnh giaùtính oån ñònh
Chaát löôïng cuûa heä rôøi raïc
Thieát keá heä thoáng ñieàu khieån rôøi raïc
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 3
- Ñaùnh giaù tính oån ñònh
nh
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 4
- Ñieàu kieän oån ñònh cuûa heä rôøi raïc
Heä thoáng oån ñònh BIBO (Bounded Input Bounded Output) neáu
tín hieäu vaøo bò chaën thì tín hieäu ra bò chaën.
Im s Im z
Mieàn oån ñònh
Re s Mieàn oån ñònh Re z
1
Re{s} < 0 | z |< 1
z = eTs
Mieàn oån ñònh cuûa heä lieân Mieàn oån ñònh cuûa heä rôøi raïc laø
tuïc laø nöõa traùi maët phaúng s vuøng naèm trong voøng troøn ñôn vò
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 5
- Phöông trình ñaëc tröng cuûa heä rôøi raïc
Heä thoáng ñieàu khieån rôøi raïc moâ taû bôûi sô ñoà khoái:
R(s) C(s)
+ GC(z) G(s)
ZOH
− T
H(s)
⇒ Phöông trình ñaëc tröng: 1 + GC ( z )GH ( z ) = 0
Heä thoáng ñieàu khieån rôøi raïc moâ taû bôûi PTTT:
x(k + 1) = Ad x(k ) + Bd r (k )
c(k ) = Cd x(k )
det( zI − Ad ) = 0
⇒ Phöông trình ñaëc tröng:
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 6
- Phöông phaùp ñaùnh giaù tính oån ñònh cuûa heä rôøi raïc
nh
Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá
Tieâu chuaån Routh – Hurwitz môû roäng
Tieâu chuaån Jury
Phöông phaùp quyõ ñaïo nghieäm soá
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 7
- Tieâu chuaån Routh – Hurwitz môû roäng
ng
PTÑT cuûa heä rôøi raïc: a0 z n + a1 z n−1 + L + an−1 z + an = 0
Im w
Im z
Mieàn oån ñònh
Mieàn oån ñònh Re z Re w
w +1
1
z=
w −1
Mieàn oån ñònh: trong voøng Mieàn oån ñònh: nöõa traùi
troøn ñôn vò cuûa maët phaúng Z maët phaúng W
Tieâu chuaån Routh – Hurwitz môû roäng: ñoåi bieán z → w, sau ñoù aùp
duïng tieâu chuaån Routh – Hurwitz cho PTÑT theo bieán w.
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 8
- Thí duï xeùt oån ñònh duøng tieâu chuaån Routh – Hurwitz môû roäng
ng ng
Ñaùnh giaù tính oån ñònh cuûa heä thoáng:
R ( s) C(s)
+ G(s)
ZOH
− T = 0.5
H(s)
3e − s 1
Bieát raèng: G (s) = H ( s) =
s+3 s +1
Giaûi:
Phöông trình ñaëc tröng cuûa heä thoáng:
1 + GH ( z ) = 0
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 9