dkms chuong 3 8758

Chương Các điều khiển số  Quy trình thiết kế điều khiển số gắn liền với việc xây dựng mơ hình xác q trình (hay cịn gọi mơ hình xác đối tượng điều khiển)  Sau thuật tốn điều khiển phát triển để đạt đáp ứng đầu theo mong muốn 1 Chương Các điều khiển số Chúng ta sử dụng số phương pháp sau để thiết kế hệ thống điều khiển số 2  Xây dựng hàm truyền mặt phẳng p sau biến đổi hàm truyền sang miền z  Hàm truyền hệ thống mơ hệ thống số điều khiển thiết kế trực tiếp miền z Chương Các điều khiển số Quy trình thiết kế điều khiển số mặt phẳng z tóm tắt sau:  Xác định hàm truyền hệ thống sử dụng phương pháp tốn học cách phân tích phản ứng theo thời gian  Biến đổi hàm truyền sang mặt phẳng z  Thiết kế điều khiển số mặt phẳng z  Thực thi thuật toán điều khiển với máy tính số Chương Các điều khiển số 4 Chương Các điều khiển số 3.1 Các điều khiển số 5 Chương Các điều khiển số 3.1 Các điều khiển số Hàm truyền hệ thống 3.3 có dạng sau: Y z D  z  HG  z   R  z   D  z  HG  z  (3.1) Chúng ta ký hiệu hàm truyền hệ kín T  z  có dạng sau: 6 T z  Y z R z (3.2) Chương Các điều khiển số 3.1 Các điều khiển số Từ phương trình (3.1) (3.2) ta xác định hàm truyền điều khiển cần thiết kế sau: Dz   T z    HG  z  1  T  z   (3.3) 7 Chương Các điều khiển số 3.1 Các điều khiển số   8 Phương trình (3.3) có nghĩa thiết kế điều khiển số biết mô hình hay hàm truyền trình Bộ điều khiển D  z  phải thiết kế cho hệ ổn định thực thi phần cứng khác Chương Các điều khiển số 3.1.1 Bộ điều khiển “dead-beat” Bộ điều khiển “dead-beat” điều khiển mà đầu có dạng nhảy cấp tín hiệu đầu vào trễ so với đầu vào một vài chu kỳ lấy mẫu T  z   z  k k  (3.4) 9 Chương Các điều khiển số 3.1.1 Bộ điều khiển “dead-beat” Từ phương trình (3.3), hàm truyền điều khiển cần thiết kế có dạng sau:  z k  Dz    HG  z  1  z  k  10 10 (3.5) Chương Các điều khiển số 3.1.1 Bộ điều khiển “dead-beat” Ví dụ 3.1: Thiết kế điều khiển “dead-beat” cho hệ thống với đối tượng điều khiển có hàm truyền sau: e 2 p G  p   10 p 11 11 Chương Các điều khiển số 3.1.1 Bộ điều khiển “dead-beat” Hàm truyền hệ kín có dạng sau:  e2 p 1  e  pT   HG  z   Z  G  p    1  z 1  Z    p   p 1  10 p   Giả thiết chu kỳ lấy mẫu T=1 giây ta có: 12 12 1/10   HG  z   1  z 1  z 2 Z    p 1/10  p   Chương Các điều khiển số 3.1.1 Bộ điều khiển “dead-beat” HG  z   1  z 1 z 1  e0,1   z  z  1 z  e  z   2 1  e  0,1 3 0,1  e 0,1 z 1 0, 095 z 3 HG  z    0,904 z 1 13 13 Chương Các điều khiển số 3.1.1 Bộ điều khiển “dead-beat” Do ta có  0, 904 z 1  z  k  Dz  0, 095 z 3 1  z  k  Giả thiết 14 14 k  ta có  0, 904 z 1  z 3  z  0,904 z D z   0, 095 z 3 1  z 3  0, 095  z  1 ... R z (3. 2) Chương Các điều khiển số 3. 1 Các điều khiển số Từ phương trình (3. 1) (3. 2) ta xác định hàm truyền điều khiển cần thiết kế sau: Dz   T z    HG  z  1  T  z   (3. 3) 7 Chương... Các điều khiển số 3. 1 Các điều khiển số 5 Chương Các điều khiển số 3. 1 Các điều khiển số Hàm truyền hệ thống 3. 3 có dạng sau: Y z D  z  HG  z   R  z   D  z  HG  z  (3. 1) Chúng ta ký... khiển số 3. 1.1 Bộ điều khiển “dead-beat” Từ phương trình (3. 3), hàm truyền điều khiển cần thiết kế có dạng sau:  z k  Dz    HG  z  1  z  k  10 10 (3. 5) Chương Các điều khiển số 3. 1.1