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

Bài giảng Thiết kế hệ thống cơ điện tử: Chương 3 - Mô hình hóa hệ thống trong miền tần số

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

Thêm vào BST
Báo xấu
9
lượt xem 5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Thiết kế hệ thống cơ điện tử: Chương 3 - Mô hình hóa hệ thống trong miền tần số" trình bày các nội dung chính sau đây: Biến đổi Laplace; Biến đổi Lapla; Tiêu chuẩn ổn định hình học; Tiêu chuẩn ổn định tần số. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài giảng!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thiết kế hệ thống cơ điện tử: Chương 3 - Mô hình hóa hệ thống trong miền tần số

  1. ME3081: Mechatronic System Design Lecturer: PhD. Dang Thai Viet Mechatronics Department, School of Mechanical Engineering, HUST Viet.dangthai@hust.edu.vn 2
  2. Chương 3. Mô hình hóa hệ thống trong miền tần số ME3081: Mechatronic System Design Mục 1. Biến đổi Laplace Mục 2. Biến đổi Lapla Mục 3. Tiêu chuẩn ổn định hình học Mục 4. Tiêu chuẩn ổn định tần số 3
  3. 3.1. Biến đổi Laplace (1) • Biến đổi Laplace là một biến đổi tích phân của hàm số f(t) từ miền thời gian sang miền tần số phức F(s) trong đó: o s: là biến phức (biến Laplace) s=j , s là miền tần số có đơn vị phần giây s-1 o : là phép biến đổi Laplace o F(s) : là kết quả biến đổi Laplace của hàm f(t) ➢ Biến đổi Laplace tồn tại khi tích phân ở biểu thức định nghĩa trên hội tụ. 4
  4. 3.1. Biến đổi Laplace (2) ❑ Tính chất của biến đổi Laplace • Tính tuyến tính: • Tính trễ: • Ảnh của đạo hàm: • Ảnh của tích phân: • Định lý giá trị đầu cuối: 5
  5. 3.1. Biến đổi Laplace (3) ❑ Biến đổi Laplace một số hàm cơ bản ▪ Hàm xung đơn vị: thỏa mãn 6
  6. 3.1. Biến đổi Laplace (4) ▪ Hàm mức đơn vị: 7
  7. 3.1. Biến đổi Laplace (5) ▪ Hàm dốc đơn vị: 8
  8. 3.1. Biến đổi Laplace (6) ▪ Hàm mũ: 9
  9. 3.1. Biến đổi Laplace (7) ▪ Hàm điều hòa sin: ▪ Tích phân từng phần ▪ Áp dụng công thức Euler: 10
  10. 3.1. Biến đổi Laplace (8) ❑ Biến đổi Laplace ngược • Biến đổi Laplace ngược là xác định tín hiệu f(t) từ ảnh Laplace F(s) • Tuy nhiên, công thức này ít sử dụng, ta hay sử dụng p2 biến đổi ngược F(s) từ các tổng hàm gốc của các hàm cơ bản Laplace với n  m 11
  11. 3.1. Biến đổi Laplace (9) Trình tự: • Bước 1: Phân tích F(s) thành tổng các phân thức tối giản • Bước 2: Xác định hàm gốc của từng phần tử 12
  12. 3.1. Biến đổi Laplace (10) ➢ Ví dụ 3.1: Biến đổi Laplace ngược • Tìm hàm gốc f(t) của hàm ảnh Gợi ý: • Phân tích hàm gốc thành tổng các phân thức tối giản • Xác định hàm gốc bằng tổng các hàm gốc thành phần 13
  13. 3.1. Biến đổi Laplace (11) ➢ Ví dụ 3.2: Biến đổi Laplace ngược • Tìm hàm gốc f(t) của hàm ảnh Gợi ý: • Phân tích hàm gốc thành tổng các phân thức tối giản • Xác định hàm gốc bằng tổng các hàm gốc thành phần    7  d (t ) d (t ) 4 7  7  - 2t 1 4 7  +  (t ) + sin   +  (t ) +  2 2 dt 7  2 te dt  7  1  2 7      s +  +    2  2     14
  14. 3.1. Biến đổi Laplace (12) ❑ Bảng biến đổi Laplace 15
  15. 3.1. Hàm truyền đạt (1) ❑ Định nghĩa: • Hàm truyền đạt được xây dựng từ phương trình vi phân mô tả quan hệ vào ra của đối tượng hoặc hệ thống. • Các quan hệ vào ra được rút ra từ các định luật vật lý chi phối đối tượng và hệ thống như Kirchhoff (điện), Newton (cơ),…. • Từ phương trình vi phân tuyến tính hệ số hằng xây dựng hàm truyền nhờ phép biến đổi Laplace. 16
  16. 3.1. Hàm truyền đạt (2) • Hàm truyền đạt của đối tượng: Hàm số truyền của hệ thống (hay của phần tử) là tỷ số hàm ảnh Laplace của lượng ra với hàm ảnh Laplace của lượng vào với giả thiết các sơ kiện ban đầu đều bằng 0. ➢ Hàm truyền đạt không phụ thuộc vào tín hiệu vào ra mà chỉ phụ thuộc vào cấu trúc và thông số hệ thống 17
  17. 3.1. Hàm truyền đạt (3) ❑ Mô hình hóa phần tử cơ khí: • Gồm: Các kết cấu cơ khí, cơ cấu, nhiệt chất lỏng, thủy lực, … của hệ thống cơ điện tử. • Gồm: Các đặt tính tĩnh/động lực học và tương tác của nó với môi trường ngoài. • Cần nguồn động lực gây ra chuyển động, lực, nhiệt, … Hình 3.1. Các phần tử cơ khí 18
  18. 3.1. Hàm truyền đạt (4) ▪ Phần tử đàn hồi: Lò xo thẳng Lò xo góc Hình 3.2. Các dạng phần tử đàn hồi Miền thời gian: 𝐹0 = 𝐾. 𝑥 𝑀 𝑜 = 𝐾 𝜃 . 𝜃(𝑡) 𝑋(𝑠) 1 𝜃(𝑠) 1 Miền Laplace: 𝐹 𝑠 = 𝐹𝑜 (𝑠) = 𝐾 𝐹 𝑠 = 𝑀 𝑜 (𝑠) = 𝐾𝜃 19
  19. 3.1. Hàm truyền đạt (5) ▪ Phần tử giảm chấn: Giảm chấn tịnh tiến Giảm chấn góc Hình 3.3. Các dạng phần tử giảm chấn 𝑑𝑋(𝑡) 𝑑𝜃(𝑡) Miền thời gian: 𝐹0 = 𝐶. 𝑀0 = 𝐶 𝜃 𝑑𝑡 𝑑𝑡 𝑋(𝑠) 1 𝜃(𝑠) 1 Miền Laplace: 𝐹 𝑠 = 𝐹0 (𝑠) = 𝐶𝑠 𝐹 𝑠 = 𝑀0(𝑠) = 𝐶𝜃 𝑠 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2