Bài giảng lý thuyết điều khiển tự động bài 14 ths đỗ tú anh

co an th cu u du o ng Phân tích hệ thống không gian trạng thái ng c om Lý thuyết Điều khiển tự động ThS Đỗ Tú Anh Bộ môn Điều khiển tự động Khoa Điện, Trường ĐHBK HN CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-1 c om Mơ hình trạng thái Quãng đường dịch chuyển Vận tốc khối vật cu u du o ng th an co ng Cơ hệ lị xo-vật Lý thuyết ĐKTĐ Bộ mơn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-2 c om Mơ hình trạng thái (tiếp) du o Vector trạng thái Sơ đồ cấu trúc cu u Vector đầu ng th an co ng Ma trận hệ thống Ma trận vào Ma trận D: Ma trận liên thông Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-3 Từ hàm truyền đạt đến MHTT c om Tổng quát an co ng G(s) cu u du o ng th G(s) Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-4 cu u du o ng th an co ng c om Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-5 c om Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) cu u du o ng th an co ng Sơ đồ cấu trúc dạng chuẩn điều khiển Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-6 c om Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) cu Mơ hình trạng thái dạng chuẩn quan sát u du o ng th an co ng Sơ đồ cấu trúc dạng chuẩn quan sát Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-7 c om Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) Chuẩn quan sát cu u du o ng th an co ng Chuẩn điều khiển Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-8 Quỹ đạo trạng thái c om Định nghĩa co ng du o Không gian trạng thái th an ứng với kích thích u (t ) trạng thái đầu x(0) = x cho trước ng QĐTT nghiệm hệ phương trình vi phân cu u Tập hợp tất QĐTT hệ thống Đồ thị quỹ đạo trạng thái Là đường cong biểu diễn x(t ) cho t chạy từ → ∞ không gian n trạng thái R Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-9 du o ng th an co ng c om Quỹ đạo trạng thái (tiếp) cu u Tương tự với phương trình vi phân thứ Vậy ảnh Laplace hệ phương trình vi phân Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-10 co ng c om Quỹ đạo trạng thái (tiếp) du o ng th an Lấy ảnh Laplace ngược để tìm nghiệm x(t) cu u Ma trận chuyển trạng thái Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-11 c om Quỹ đạo trạng thái (tiếp) cu u du o ng th an co ng Chuyển sang mơ hình trạng thái Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-12 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) c om Tiếp tục … ng th an co ng Do cu u du o Ma trận chuyển trạng thái: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-13 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) ng c om Tiếp tục … cu u du o ng th an co Giả sử với tín hiệu vào bước nhảy đơn vị u(t)=1, ta có Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-14 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) co ng c om Tiếp tục … ng th an Từ công thức cu u du o Suy nghiệm hệ phương trình vi phân: Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14-15 Ma trận hàm mũ c om Khai triễn chuỗi ( sI − A) −1 I A A2 ( sI − A) = (1 s )( I − A s ) = + + +" s s s −1 ng −1 ng th an co (với s đủ lớn), cu Vậy ta có u du o có dạng giống khai triển Taylor hàm mũ thông thường Ma trận hàm mũ M2 +" e = I +M + 2! M với M∈Rn×n Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... sát Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14- 7 c om Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) Chuẩn quan sát cu u du o ng th an co ng Chuẩn điều khiển. .. thái Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14- 11 c om Quỹ đạo trạng thái (tiếp) cu u du o ng th an co ng Chuyển sang mơ hình trạng thái Lý thuyết. .. o ng th an co ng Sơ đồ cấu trúc dạng chuẩn điều khiển Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 14- 6 c om Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) cu