TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Khoa Cơ Khí-Bộ môn Kỹ thuật máy ----------&&O&&---------
MÔ PHỎNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG
CHƯƠNG II KHẢO SÁT TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG
1/2/2012 1/92
Khái niệm về ổn định
Định nghĩa: Ổn định BIBO
Hệ thống được gọi là ổn định BIBO (BIBO - Bounded Input Bounded
Output) nếu tín hiệu ra của nó bị chặn khi kích thích bằng tín hiệu vào
y(t) y(t)
r(t) r(t)
Hệ thống Hệ thống
bị chặn.
2/92 1/2/2012
Thí dụ minh họa khái niệm về ổn định
1/2/2012 3/92
Cực và Zero
1/2/2012 4/92
Giản đồ Cực - Zero
Giản đồ Cực – Zero là đồ thị biểu diễn vị trí các cực và các zero trong mặt
phẳng phức.
1/2/2012 5/92
Điều kiện ổn định
Tính ổn định của hệ thống phụ thuộc vào vị trí các cực.
Hệ thống có tất cả các cực có phần thực âm (tất cả các cực nằm bên
trái mặt phẳng phức): hệ thống ổn định.
Hệ thống có cực có phần thực bằng 0 (nằm trên trục ảo), các cực còn
lại có phần thực âm: hệ thống ở biên giới ổn định
Hệ thống có ít nhất một cực có phần thực dương (có ít nhất một cực
nằm bên phải mặt phẳng phức): hệ thống không ổn định.
1/2/2012 6/92
Phương trình đặc trưng (PTĐT)
1/2/2012 7/92
Tiêu chuẩn ổn định đại số
1/2/2012 8/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 9/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 10/92
Tiêu chuẩn Routh
Phát biểu tiêu chuẩn
Điều kiện cần và đủ để hệ ổn định là tất cả các phần tử ở cột 1 của bảng
Routh đều dương.
Hệ quả:
Số lần đổi dấu của các phần tử ở cột 1 của bảng Routh bằng số
nghiệm nằm bên phải mặt phẳng phức của phương trình đặc trưng
1/2/2012 11/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 12/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 13/92
Tiêu chuẩn Routh
Lập bảng Routh
Kết luận: Hệ thống không ổn định do các phần tử ở cột 1 của bảng Routh
đổi dấu 2 lần.
1/2/2012 14/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 15/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 16/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 17/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 18/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 19/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 20/92
Tiêu chuẩn Routh
1/2/2012 21/92
Tiêu chuẩn Hurwitz
1/2/2012 22/92
Tiêu chuẩn Hurwitz
1/2/2012 23/92
Tiêu chuẩn Hurwitz
1/2/2012 24/92
Tiêu chuẩn Hurwitz
1/2/2012 25/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 26/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 27/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 28/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
A
A
A
A
1/2/2012 29/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 30/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 31/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 32/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 33/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 34/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 35/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
>> sys=tf(1,[1 5 6 0]) Transfer function:
1
----------------- s^3 + 5 s^2 + 6 s >> rlocus(sys)
1/2/2012 36/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 37/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 38/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 39/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 40/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 41/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 42/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 43/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 44/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 45/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
>> sys=zpk(-1,[0 -3 -4+j*2 -4-j*2],1) Zero/pole/gain: (s+1)
------------------------ s (s+3) (s^2 + 8s + 20) >> rlocus(sys)
1/2/2012 46/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 47/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 48/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 49/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 50/92
Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1/2/2012 51/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 52/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 53/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 54/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 55/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 56/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 57/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 58/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
Biểu đồ Bode
Biểu đồ Nyquist
1/2/2012 59/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 60/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
Biểu đồ Bode
Biểu đồ Nyquist
1/2/2012 61/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 62/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
Biểu đồ Bode
Biểu đồ Nyquist
1/2/2012 63/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 64/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
Biểu đồ Bode
Biểu đồ Nyquist
1/2/2012 65/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 66/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
Biểu đồ Bode
Biểu đồ Nyquist
1/2/2012 67/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 68/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
Biểu đồ Bode
Biểu đồ Nyquist
1/2/2012 69/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 70/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
Biểu đồ Bode
Biểu đồ Nyquist
1/2/2012 71/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 72/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 73/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 74/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 75/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 76/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 77/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 78/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 79/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 80/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 81/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 82/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 83/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 84/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 85/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 86/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 87/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 88/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 89/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 90/92
Tiêu chuẩn ổn định tần số
1/2/2012 91/92
Chú ý
1/2/2012 92/92
