Bài giảng Cơ sở tự động - Chương 8: Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển rời rạc - Nguyễn Đức Hoàng (Phần 3)
MÔN HỌC
CƠ SỞ TỰ ĐỘNG
Giảng viên: Nguyễn Đức Hoàng
Bộ môn Điều Khiển Tự Động
Khoa Điện – Điện Tử
Đại Học Bách Khoa Tp.HCM
Email: [email protected]
CHƯƠNG 8
PHÂN TÍCH VÀ THT Ế
HỆ THNG U KHN ỜI C
Thiếkhthống điều khiển
Hiệu chỉnh nối tiếp:
Hồi tiếp trạng thái:
Hàm truyền rờrạc
cákhâu cơ bản
Khâu vi phân
de(t)
u(t) =
Trong miền thời gian:
dt
e(kT) − e([k −1]T)
Rời rạc dùng sai phân lùi: u(kT) =
T
E(z) − z−1E(z)
Lấy biến đổi Z hai vế:
U(z) =
T
U(z) 1− z−1 z −1
GC (z) =
=
=
Hàm truyền khâu vi phân:
E(z) T
Tz
Hàm truyền rờrạc
cákhâu cơ bản
Khâu tích phân
t
u(t) = e()d
Trong miền thời gian:
0
(k−1)T
kT
kT
e()d
u(kT) = e()d = e()d +
Rời rạc:
0
0
(k−1)T
kT
u(kT) = u([k −1]T) +
e()d
(k−1)T
kT
T
Xấp xỉ:
e()d e([k −1]T) + e(kT)
(
)
2
(k−1)T
Hàm truyền rờrạc
cákhâu cơ bản
Khâu tích phân
T
U(z) = z−1U(z) + z−1E(z) + E(z)
Biến đổi Z:
2
U(z) T 1+ z−1 T z +1
Hàm truyền:
GC (z) =
=
=
E(z) 2 1− z−1 2 z −1
Hàm truyền rờrạc
cákhâu cơ bản
Bộ điều khiển PID rời rạc
Hàm truyền:
GPID (z) = KP +
KIT
KD
z +1
z −1
+
2 z −1 T z
Phương pháp thiếkế
bộ điều khiển rờrạc
Cách 1: Thiết kế bộ điều khiển liên tục. Sau đó rời
rạc bộ điều khiển liên tục ta được bộ điều
khiển rời rạc.
Cách 2: Thiết kế bộ điều khiển trực tiếp trên hệ
thống rời rạc.
Các phương pháp : QĐNS, phân bố cực.
→ phương pháp : phân bố cực.
Vdụ 1
Cho hệ thống hồi tiếp âm sau:
5
KIT z +1
2 z −1
G(s) =
, GC (z) = KP +
2s +1
Tính KP và KI sao cho sau hiệu chỉnh hệ kín có
cặp cực phức với:
= 0.707, n = 4(rad / s)
Vdụ 2
Cho hệ thống hồi tiếp âm sau:
10e−0.1s
s +10
G(s) =
z − 0.5
z + 0.5
a. Cho
.Xác định K để hệ kín ổn định ?
GC (z) =
z + a
z + b
b. Cho GC (z) =
.Xác định K, a, b để hệ kín có cặp
z1*,2 = −0.5 j0.5
cực phức
? Tính sai số xác lập khi
ngõ vào hàm nấc đơn vị với GC(z) tìm được ?
Vdụ 3
Cho hệ thống rời rạc được mô tả bởi PTTT:
0.368 0.050
0 0.670
0.006
0.168
x(k +1) =
x(k) +
u(k)
, T = 0.1s
y(k) = 1 0 x(k)
Xác định luật điều khiển
để
u(k) = Nr(k) − Kx(k)
ngõ ra thỏa: POT = 9.5%, tqđ(5%) = 1s và yxl = 1
đối với ngõ vào r(k) hàm nấc đơn vị ?
11 trang
22340
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Cơ sở tự động - Chương 8: Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển rời rạc - Nguyễn Đức Hoàng (Phần 3)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_co_so_tu_dong_chuong_8_phan_tich_va_thiet_ke_he_th.pptx
