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

Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục - Ts Huỳnh Thái Hoàng

Chia sẻ: Nguyen Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

166
lượt xem
31
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung của môn học đề cập đến hệ thống điều khiển hồi tiếp; mô hình toán học hệ thống tuyến tính liên tục và rời rạc; các chỉ số chất lượng trong miền thời gian và miền tần số; tính ổn định và độ ổn định; khâu hiệu chỉnh sớm trể pha và bộ điều khiển PID...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục - Ts Huỳnh Thái Hoàng

  1. Moân hoïc CÔ SÔÛ TÖÏ ÑOÄNG Biên soạn: TS. Huỳnh Thái Hoàng Bộ môn điều ề khiển ể tự động Khoa Điện – Điện Tử Đại học Bách Khoa TPHCM Email: hthoang@hcmut.edu.vn Homepage: www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ Giảng viên: HTHoàng, NVHảo, NĐHoàng, BTHuyền, HHPhương, HMTrí 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 1
  2. Chöông 6 THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN LIEÂN TUÏC 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 2
  3. Noäi dung chöông 6  Khaii nieäm Khaù  AÛnh höôûng cuûa caùc khaâu hieäu chænh ñeán chaát löôïng cuûa heä thoáng  Thi át keá Thieá k á heä h ä thoá h áng duø d øng phöông h phaù h ùp QÑNS  Thieát keá heä thoáng duøng phöông phaùp bieåu ñoà Bode  Thieát keá boä ñieàu khieån PID  Thieát keá heä thoáng duøng phöông phaùp phaân boá cöïc  Thieát keá boä öôùc löôïng traïng thaùi 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 3
  4. Khaùi nieäm 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 4
  5. Khaùi nieäm  Thiett ke Thieá keá la laø toan toaøn boä qua quaù trình bo boå sung cac caùc thiet thieát bò phan phaàn cöng cöùng cuõng nhö thuaät toaùn phaàn meàm vaøo heä cho tröôùc ñeå ñöôïc heä môùi thoûa maõn yyeâu caàu veà tính oån ñònh, ò , ñoää chính xaùc, ñaùp öùng quaù ñoä,… 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 5
  6. Hieäu chænh noái tieáp  Boä ñieu ñieàu khien khieån noi noái tiep tieáp vôi vôùi ham haøm truyen truyeàn cua cuûa heä hô. hôû R(s) Y(s) +  GC(s) G(s)  Caùc boä ñieàu khieån: sôùm pha, treå pha, sôùm treå pha,P, PD, PI, PID,… PID  Phöông phap phaùp thiet thieát ke: keá: QÑNS, QÑNS bieu bieåu ño ñoà Bode 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 6
  7. Ñieàu khieån hoài tieáp traïng thaùi  Taáát caû caùc traïng thaùi cuûa heä thoááng ñöôïc phaûn hoàài trôû veàà ngoõ vaøo r(t) u(t) x(t) y(t) +  x (t )  Ax (t )  Bu (t ) C K  Boä ñieàu khieån: u (t )  r (t )  Kx (t ) K  k1 k2  kn   Phöông phap phaùp thiet thieát ke: keá: phan phaân bo boá cöï cöcc, LQR,… LQR 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 7
  8. AÛnh höông Anh höôûng cua cuûa caù cacc khau khaâu hieäu chænh ñeán chaát löôïng cuûa heä thoáng 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 8
  9. AÛnh höôûng cuûa cöïc  Khi them theâm 1 cöï cöcc co coù phan phaàn thöï thöcc amaâm vao vaøo ham haøm truyen truyeàn heä hô hôû thì QÑNS cuûa heä kín coù xu höôùng tieán veà phía truïc aûo, heä thoáng seõ keùm oån ñònh ò hôn,, ñoää döï tröõ bieân vaø ñoää döï tröõ p pha g giaûm, ñoää votï loá taêng. Im s Im s Im s Re s Re s Re s 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 9
  10. AÛnh höôûng cuûa zero  Khi them theâm 1 zero co coù phan phaàn thöï thöcc am aâm vao vaøo hamhaøm truyen truyeàn heä hôhôû thì QÑNS cuûa heä kín coù xu höôùng tieán xa truïc aûo, do ñoù heä thoáng seõ oån ñònh ò hôn,, ñoää döï tröõ bieân vaø ñoää döï tröõ p pha taêng, ñoää votï loá giaûm. Im s Im s Im s Re s Re s Re s 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 10
  11. AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh sôùm pha  Haøm truyen: Ham truyeàn: 1  Ts GC ( s )  K C (  1) 1  Ts  Ñaëc tính taàn soá: 1  Tj GC ( j )  K C 1  Tj  Chuù yù caùc giaù trò treân bieåu ñoà Bode 1    1   max  sin     1 1  max  T  L ( max )  20 lg K C  10 lg   Khaâu sôùm ppha caûi thieän ñaùp öùng quaù ñoä (POT, tqñ,..) 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 11
  12. AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh treå pha  Haøm truyen: Ham truyeàn: 1  Ts GC ( s )  K C (  1) 1  Ts  Ñaëc tính taàn soá: 1  Tj GC ( j )  K C 1  Tj  Chuù yù caùc giaù trò treân bieåu ñoà Bode 1    1   min  sin      1 1 min  T  L (min )  20 lg K C  10 lg   Khaâu treå p pha laøm g giaûm sai soá xaùc laäp. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 12
  13. AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh sôùm treå pha  H øm truyeààn: GC ( s)  KC  1  1T1s   1   2T2 s  Haø (1  1, 2  1)     1  T1s   1  T2 s   Bieåu ñoà Bode:  Khaâu sôùm treå pha caûi thieän ñaùp öùng quaù ñoä, giaûm sai soá xaùc laäp. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 13
  14. AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh tæ leä (P)  H øm truyeààn: Haø GC ( s )  K P  Heä soá tæ leä caøng lôùn sai soá xaùc laäp caøng nhoû.  Trong ña soá caùc tröôøng hôïp heä soá tæ leä caøng lôùn ñoä voït loá caøng cao, heä thoáng caøng keùm oån ñònh. (t) y(t)  Thí duï: ñaùp öùng cuûa heä thoáng hieäu chænh hæ h noáái tieá i áp duø d øng boä ñieàu khieån tæ leä vôùi ham vôi haøm truyen truyeàn ñoi ñoái töôïng laø: 10 G ( s)  ( s  2)( s  3) 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 14
  15. AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh vi phaân tæ leä (PD)  Haøm truyen: Ham truyeàn:  Bieåu ño Bieu ñoà Bode GC ( s )  K P  K D s  K P (1  TD s )  Khaâu hieäu chænh PD laø moät tröôøng hôïp rieâng cuûa khaâu hieäu chænh sôm sôùm pha, pha trong ño ñoù ñoä leäch pha cöïc ñaïi giöõa tín hieäu ra vaø tín hieäu vaøo laø max=900, töông öùng vôùi taàn soá max=+.  Khaââu hieä Kh hi äu chænh hæ h PD laøl øm nhanh h h ñaùp öùng cuûa heä thoáng, tuy nhieân cuõng laøm cho heää thoáng raát nhaïy vôùi nhieãu taàn soá cao 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 15
  16. AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh vi phaân tæ leä (PD)  Ch ù yùù: Thôø Chuù Th øi haè h èng vii phaâ h ân caøøng lôù l ùn ñaù ñ ùp öùùng caøøng nhanh h h y( ) y(t) 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 16
  17. AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh tích phaân tæ leä (PI)  Haøm truyen: Ham truyeàn:  Bieåu ño Bieu ñoà Bode KI 1 GC ( s )  K P   K P (1  ) s TI s  Khaâu hieäu chænh PI laø moät tröôøng hôïp rieâng cuûa khaâu hieäu chænh tre treå pha, pha trong ño ñoù ñoä leäch pha cöïc tieåu giöõa tín hieäu ra vaø tín hieäu vaøo laø min=900, töông öùng vôùi taàn soá min=0.  Khaââu hieä Kh hi äu chænh hæ h PI laø l øm taêêng baäc voâ sai cuûa heä thoáng, tuy nhieân cuõng laøm cho heää thoáng coù voït loá, thôøi gian quaù ñoä taêng leân 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 17
  18. AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh tích phaân tæ leä (PI)  Chuù y: Chu yù: Thôi Thôøi hang haèng tích phan phaân cang caøng nho nhoû ñoä voï vott lo loá cang caøng cao y(t) 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 18
  19. AÛnh höôûng cuûa khaâu hieäu chænh vi tích phaân tæ leä (PID)  Haøm truyen: Ham truyeàn:  Bieååu ñoàà Bode: KI GC ( s )  K P   KDs s 1  GC ( s )  K P (1   TD s ) TI s  1   GC ( s )  K P 1  1  TD 2 s   TI 1s   Khaâu hieäu chænh PID:  laøm nhanh ñaùp öùng quaù ñoä  taêng baäc voâ sai cuûa heä thoááng. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 19
  20. So saùnh caùc khaâu hieäu chænh PD. PI. PID (t) y(t) 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2