Tính hàm truyền từ Phương trình trạng thái.
Slide 49
Slide 50
Slide 51
Slide 52
Quan hệ giữa các phương pháp mô hình hoá hệ thống điều khiển tự động
Slide 54
GRAHP TÍN HIỆU
Slide 56
Slide 57
Slide 58
Slide 59
Slide 60
Slide 61
ĐẠI SỐ SƠ ĐỒ KHỐI
BIẾN ĐỔI TƯƠNG ĐƯƠNG SƠ ĐỒ KHỐI
Slide 64
Slide 65
Slide 66
Slide 67
Slide 68
Slide 69
Slide 70
Slide 71
Slide 72
Slide 73
Slide 74
Slide 75
Slide 76
Nội dung
CHƯƠNG1:Môtảtoánhọchệthốngđiềukhiểntựđộng Phạm Thế Duy ptduy@yahoo.com Nội dung chương1: 1.1. Khái niệm chung 1.1.1. Sơ đồ khối 1.1.2. Nguyên tắc xây dựng và phân loại hệthốngđiềukhiểntựđộng 1.2. Các phương pháp môtảtoánhọchệthốngđiềukhiểntựđộng 1.2.1. Môtảhệthống trong miền thời gian 1.2.2. Môtảhệthống trong miền tần số 1.2.3. Phương pháp không gian trạng thái 1.2.4. Mối quan hệ giữa các phương pháp môtả 1.3. Graph tín hiệu 1.4. Các quy tắc biến đổi sơ đồ khối 1.5. Xây dựng mô hình toánhọcmôtảhệthốngđiềukhiểntựđộng KHÁI NIỆM CHUNG Điều khiển học (Cybernetics):là khoa học nghiên cứu những quá trình điềukhiển và truyền thông trong máy móc, sinh vật và kinh tế …. Lý thuyết điềukhiểntự động: là cơ sở lý thuyết của điềukhiểnhọc kỹ thuật. Điềukhiểntự động: là thuật ngữ chỉ quá trình điềukhiển một đối tượng trong kỹ thuật mà không có sự tham gia của con người (automatic), nó ngược lại với quá trình điềukhiển bằng tay (manual). Sơ đồ khối C là tập hợp các tín hiệu cần điều khiển, thường được gọi là tín hiệu ra. U là tập hợp các tín hiệu để điềukhiển đối tượng, thường gọi là tín hiệu điều khiển. R là tập hợp các tín hiệu chủ đạo đặt vào hệ thống, thường được gọi là tín hiệu vào. N là tập hợp các tín hiệu nhiễu tác độngtừ ngoài môi trường vào hệ thống. F là tín hiệu phản hồi. TBĐK ĐTĐK TBĐL Hình 1. Sơ đồ khối tổng quát hệthốngđiềukhiểntự động. R U C N F CÁC NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG HT ĐKTĐ Nguyên tắc giữ ổn định. Nguyên tắc điềukhiểnchương trình. Nguyên tắc điềukhiểntự chỉnh định. Nguyên tắc giữ ổn định. Nguyên tắc bù tác động bên ngoài. Cần phải đo lường được tác động bên ngoài. Hình 2. Nguyên tắc bù tác động bên ngoài TBĐK ĐTĐKU C N R Nguyên tắc giữ ổn định. Nguyên tắc điềukhiển theo sai lệch. Luôn còn sai lệch trong hệ thống. Hình 3. Nguyên tắc điềukhiển sai lệch. CTBĐK ĐTĐKU N ε - Y R Nguyên tắc giữ ổn định. Nguyên tắc điềukhiển hỗn hợp. Hình 4. Nguyên tắc điềukhiển hỗn hợp. CTBĐK ĐTĐKU N - Y R ε Nguyên tắc điềukhiểnchương trình. Tín hiệu ra C phải biến đổi theo thời gian theo một chương trình nào đó. C(t) = Co(t) Dựa vào môtảtoánhọc của đối tượng, có thể xác định được tín hiệu điềukhiển U(t) = Uo(t). Có thể sử dụng các nguyên tắc giữ ổn định trong hệ thống này Nguyên tắc điềukhiểntự chỉnh định Cần điềukhiển các đối tượng phức tạp hoặc nhiều đối tượng đồng thời. Điềukhiển đối tượng để cho một tín hiệu nào đó đạt được giá trị cực trị, hoặc đảm bảo một chỉ tiêu tối ưu nào đó. Hình 5. Hệthốngđiềukhiển thích nghi (tự chỉnh định). CTBĐK C ĐTĐKU N R TBĐK A TBĐK [...]... hợp: sử dụng nhiều dạng năng lượng khác nhau Các phương pháp mô tảtoánhọchệthốngđiềukhiển tự động 1.2.1 Môtảhệthống trong miền thời gian 1.2.2 Môtảhệthống trong miền tần số 1.2.3 Phương pháp không gian trạng thái 1.2.4 Mối quan hệ giữa các phương pháp mô tảMôtảhệthống trong miền thời gian Phương trình vi phân Quan hệ giữa tín hiệu vào u(t) và tín hiệu ra y(t) có dạng dy dny... theo đặc điểm mô tảtoánhọc của hệ thống Hệ thống liên tục Hệthống gián đoạn Hệthống tuyến tính Hệthống phi tuyến Hệthống tuyến tính hoá PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Phân loại theo sai lệch tồn tại ở trạng thái tĩnh Hệthống có sai tĩnh Hệthống vô sai tĩnh Phân loại theo khả năng thu thập tin tức Hệthống tiền định: là hệthống mà các tác động vào nó là... đổi theo thời gian Hệthống không dừng: là hệthống mà trong đó chỉ cần có một hệ số biến đổi theo thời gian Phân loại theo đặc điểm thích nghi với môi trường Hệthống không thích nghi: là hệ thốngtựđộng thông thường, khi có sự biến động của môi trường tác động vào đối tượng sẽ làm cho đặc tính của đối tượng biến đổi Hệthống thích nghi: lả hệthống thực hiện theo nguyên tắc tự chỉnh định đã xét... vào Hệthống ổn định tín hiệu ra : C = Co = const Hệthốngchương trình: C = C(t) Hệthống theo dõi (hệ thống tuỳ động) : Tất cả các tín hiệu tác dụng vào hệthống là theo các hàm thời gian không biết trước Phân loại theo số vòng kín Hệ một vòng Hệ nhiều vòng PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Phân loại theo tính chất biến đổi của thông số Hệthống dừng: là hệthống mà... định Hệthống ngẫu nhiên: là hệthống mà tin tức thu thập được đối với các tác động bên ngoài tác dụng vào và của đối tượng là không đầy đủ Hệthống ngẫu nhiên cũng có thể hiểu là trong đó chỉ cần có một tín hiệu truyền đạt môtả bằng một hàm ngầu nhiên PHÂN LOẠI CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Phân loại theo năng lượng tiêu thụ Hệthống điện Hệthống thuỷ lực Hệthống khí nén Hệ thống. .. hệ được kích thích từ trạng thái 0, tức là khi có các điều kiện đầu: dy (0) d n - 1y (0) y (0); ; ; dt dt Y (s ) G (s ) = U (s ) đều bằng 0 Mô tảhệthống trong miền thời gian Hàm truyền đạt Định nghĩa của biến đổi Laplace: Môtảhệthống trong miền thời gian Hàm truyền đạt Mô t số tính chất của biến đổi Laplace: Môtảhệthống trong miền thời gian Hàm truyền đạt Từ phương... (impulse response) của hệ thống Mô tảhệthống trong miền thời gian Hàm quá độ h(t) Hàm trọng lượng h(t) là đáp ứng của hệthống khi hệ đang ở trạng thái 0 và được kích thích bởi tín hiệu dirac 1(t) ở đầu vào u(t) = 1(t) thì U(s) = 1/s Y(s) = G(s).U(s) = G(s)/s=H(s) Hàm quá độ còn được gọi là đáp ứng bước nhảy (step response) của hệ thống Mô tảhệthống trong miền tần số Đặc... các hệ số ai và bi được xác định từ các phần tử (các linh kiện, thiết bị) cấu thành trong hệthống Chúng có thể là hằng số, nhưng cũng có thể là các tham số phụ thuộc thời gian t hoặc phụ thuộc vào các đối số khác Mô tảhệthống trong miền thời gian Hàm truyền đạt Hàm truyền đạt G(s) được định nghĩa là tỷ số giữa ảnh Laplace Y(s) của đáp ứng y(t), và ảnh Laplace U(s) của kích thích u(t), khi hệ. .. được: (a 0 + a1s + + a n s n )Y (s ) = (b0 + b1s + + bm s m )U (s ) Suy ra: Y (s ) b0 + b1s + + bm s m G (s ) = = U (s ) a 0 + a1s + + a n s n Môtảhệthống trong miền thời gian Hàm trọng lượng Hàm trọng lượng g(t) là đáp ứng của hệthống khi hệ đang ở trạng thái 0 và được kích thích bởi tín hiệu dirac δ(t) ở đầu vào u(t) = δ(t) thì U(s) = 1 Y(s) = G(s).U(s) = G(s) Vậy hàm trọng... Mô tảhệthống trong miền tần số Đặc tính tần số biên pha Đặc tính tần số biên pha logarith Đặc tính tần số biên pha Xét hệthống tuyến tính môtả bởi phương trình vi phân dy dny du dmu a 0y + a 1 + + a n n = b0u + b1 + + bm m dt dt dt dt Hệ đó sẽ có hàm truyền đạt G(s): G(s) = Y (s ) b0 + b1s + + bm s m = U (s ) a 0 + a1s + + a n s n Hàm đặc tính tần số được hiểu là: G ( . dựng và phân loại hệ thống điều khiển tự động 1.2. Các phương pháp mô tả toán học hệ thống điều khiển tự động 1.2.1. Mô tả hệ thống trong miền thời gian 1.2.2. Mô tả hệ thống trong miền. năng lượng khác nhau. Các phương pháp mô tả toán học hệ thống điều khiển tự động 1.2.1. Mô tả hệ thống trong miền thời gian 1.2.2. Mô tả hệ thống trong miền tần số 1.2.3. Phương pháp. TỰ ĐỘNG. Phân loại theo đặc điểm mô tả toán học của hệ thống. Hệ thống liên tục. Hệ thống gián đoạn Hệ thống tuyến tính. Hệ thống phi tuyến. Hệ thống tuyến tính hoá. PHÂN LOẠI