GIÁO TRÌNH LÝ THUYẾT MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

57
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo dành cho giáo viên, sinh viên cao đẳng, đại học chuyên ngành quản trị kinh doanh - Giáo trình, bài giảng chuyên ngành quản trị kinh doanh giúp các bạn sinh viên cũng cố và nâng cao kiến thức của mình.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH LÝ THUYẾT MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

Gi Giảng viên: Lê Anh Tuấn Anh Tu : tuanleanh83@gmail.com
Gi Giới thiệu cấu trúc môn học. Định nghĩa và phân loại hệ thống điều khiển tự động. ị Đặc tính của hệ thống điều khiển tự động.
I.1. Giới thiệu cấu trúc môn học Chương I: Các khái niệm cơ bản. Chương II: Cảm biến. Chương III: Thiết bị công suất và chấp hành. Chương IV: Bộ điều khiển. Chương V: Các thiết bị giao tiếp người máy. Chương VI: Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp. 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 3
I.2. Định nghĩa và phân loại hệ thống điều khiển tự động I.2.1. Định nghĩa Thu thập tt Điều khiển Đáp ứng mong muốn Xử lý tt Tác động ht DKTD: Ko có sự can thiệp Qt dk HTDK: Tập hợp ∀ thiết bị HTDKTD: Tập hợp ∀ thiết bị đảm bảo DKTD 1 qt nào đó. 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 4
I.2.2. Phân loại hệ thống điều khiển tự động Có nhiều cách phân loại khác nhau, cụ thể: a) Pl theo pp phân tích & thiết kế pp b) Pl theo loại tín hiệu trong HT Pl theo lo tín hi trong HT c) Pl theo mục tiêu dk Pl theo tiêu dk 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 5
I.3. Đặc tính của hệ thống điều khiển tự động I.3.1. Đặc tính thời gian th ở đầu ra ht khi th vào là δ (t ) hay 1(t) c(t) r(t) r(t) Hệ thống C(s) R(s) r (t ) = δ (t ) ⇒ C ( s ) = R ( s ) * G ( s ) = G ( s ) ⇒ c (t ) = L−1 {C ( s )} = g (t ) Đ/ứ xung xung G (s) r (t ) = 1(t ) ⇒ C ( s ) = R ( s ) * G ( s ) = s {C ( s )} = ∫0 g (τ )dτ t −1 ⇒ c (t ) = L = h (t ) Đ/ứ nấc 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 6
I.3.2. Đặc tính tần số ặ Tỉ số giữa th ra ở ttxl và th vào hình sin gi th ra ttxl và th vào hình sin C ( jω ) = G ( jω ) Đt tần số = R ( jω ) + Dạng đại số/cực: G ( jω ) = P (ω ) + jQ (ω ) = M (ω ) e jϕ (ω ) + Dạng đồ thị: Bode & Nyquist 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 7
I.3.3. Các khâu động học cơ bản a) Khâu tỉ lệ (K > 0) G (s) = K + Đt thời gian: C ( s ) = G ( s ) * R ( s ) = KR ( s ) c (t ) = Kr (t ) g (t ) h (t ) Hàm trọng lượng tr Hàm quá độ quá độ K K t t G ( jω ) = K + Đt tần số: M (ω ) = K ⇒ L (ω ) = 20 lg K Biên độ: ϕ (ω ) = 0 Pha: 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 8
b) Khâu tích phân lý tưởng 1 G (s) = s + Đt thời gian: R(s) C (s) = G (s) * R(s) = s Hàm trọng lượng: g (t ) = 1(t ) Hàm quá độ: h (t ) = t .1(t ) quá độ tr 1 1 G ( jω ) = =−j + Đt tần số: jω ω ⎛1 ⎞ 1 Biên độ: M (ω ) = ⇒ L (ω ) = 20 lg ⎜ ⎟ = − 20 lg ω độ ω ⎝ω ⎠ Pha: ϕ (ω ) = − 90 0 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 9
c) Khâu vi phân lý tưởng G (s) = s + Đt thời gian: C ( s ) = G ( s ) * R ( s ) = sR ( s ) Hàm trọng lượng: g (t ) = δ (t ) Hàm quá độ: h (t ) = δ (t ) quá độ tr G ( jω ) = jω + Đt tần số: M (ω ) = ω ⇒ L (ω ) = 20 lg ω Biên độ: độ ϕ (ω ) = 90 0 Pha: 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 10
d) Khâu quán tính bậc nhất 1 G (s) = Ts + 1 + Đt thời gian: R(s) C (s) = G (s) * R(s) = Ts + 1 1 −1 t − Hàm trọng lượng: g (t ) = e t 1(t ) Hàm quá độ: h (t ) = (1 − e T )1(t ) T 1 − T jω G ( jω ) = + Đt tần số: 1 + (T ω ) 2 1 Biên độ: M (ω ) = ⇒ L (ω ) = − 20 lg 1 + (T ω ) 2 độ 1 + (T ω ) 2 ϕ (ω ) = − tg −1 (T ω ) Pha: 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 11
e) Khâu vi phân bậc nhất G ( s ) = Ts + 1 + Đt thời gian: C ( s ) = G ( s ) * R ( s ) = R ( s )(T s + 1) Hàm trọng lượng: g (t ) = T δ (t ) + δ (t ) Hàm quá độ: h (t ) = T δ (t ) + 1(t ) tr quá độ G ( jω ) = Tjω + 1 + Đt tần số: M (ω ) = 1 + (T ω ) 2 ⇒ L (ω ) = 20 lg 1 + (T ω ) 2 Biên độ: độ ϕ (ω ) = tg −1 (T ω ) Pha: 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 12
f) Khâu dao động bậc hai 1 (0 < ξ < 1) G (s) = 2 2 T s + 2ξ Ts + 1 ωn2 1 hay (ω n = G (s) = 2 ) s + 2ξω n s + ω n 2 T + Đt thời gian: R ( s )ω n 2 C (s) = G (s) * R(s) = 2 s + 2ξ ω n s + ω n 2 ) ( ω n e − ξω t sin ⎡ ω n 1 − ξ 2 t ⎤ n g (t ) = Hàm trọng lượng: ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ 1−ξ 2 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 13
) ( e − ξω n t sin ⎡ ω n 1 − ξ 2 t + θ ⎤ h (t ) = 1 − Hàm quá độ: quá độ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ 1−ξ 2 θ = cos −1 ξ Độ lệch pha: 1 + Đt tần số: G ( jω ) = −T 2ω 2 + 2ξ Tjω + 1 1 M (ω ) = Biên độ: (1 − T ) 2 ω + 4ξ 2T 2ω 2 2 2 (1 − T ) 2 ⇒ L (ω ) = − 20 lg ω + 4ξ 2T 2ω 2 2 2 ⎛ 2ξ T ω ⎞ ϕ (ω ) = − tg ⎜−1 Pha: ⎟ 1 − T 2ω 2 ⎠ ⎝ 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 14
g) g) Khâu trễ G ( s ) = e − Ts + Đt thời gian: C ( s ) = G ( s ) * R ( s ) = R ( s ) e − Ts g (t ) = δ (t − T ) Hàm trọng lượng: tr Hàm quá độ: h (t ) = 1(t − T ) quá độ G ( jω ) = e − Tjω + Đt tần số: M (ω ) = 1 ⇒ L (ω ) = 20 lg1 = 0 Biên độ: độ ϕ (ω ) = −T ω Pha: 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 15
Ôn lại Chương I Câu hỏi 1) Thế nào là hệ thống điều khiển tự động? Th nào là th khi độ 2) Hãy phân loại hệ thống điều khiển tự động? 3) Đặc tính cơ bản nhất của một hệ thống điều khiển tự động là gì? 27-Dec-10 403015 - Các khái niệm cơ bản 16