chuong7 design system dk lien tuc

KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LIÊN TỤC  Khái niệm  Ảnh hưởng khâu hiệu chỉnh  Thiết kế điều khiển dùng pp QĐNS  Thiết kế điều khiển dùng biểu đồ bode Thiết kế điều khiển dùng pp phân bố cực Thiết kế điều khiển PID Khái niệm • Thiết kế tồn q trình bổ sung thiết bị phần cứng thuật tốn phần mềm vào hệ cho trước để hệ thỏa mãn u cầu tính ổn định, độ xác, đáp ứng q đơ,… Series (cascade) compensation State-feedback compensation Feedback compensation Series-feedback compensation Khái niệm Feed forward compensation: Fundamental Principles of Design Complex-conjugate poles of the closed-loop transfer function lead to a step response that is underdamped If all system poles are real, the step response is overdamped However, zeros of the closed-loop transfer function may cause overshoot even if the system is overdamped The response of a system is dominated by those poles closest to the origin in the splane Transients due to those poles farther to the left decay faster The farther to the left in the s-plane the system's dominant poles are, the faster the system will respond and the greater its bandwidth will be The farther to the left in the s-plane the system's dominant poles are, the more expensive it will be and the larger its internal signals will be While this can be justified analytically, it is obvious that striking a nail harder with a hammer drives the nail in faster but requires more energy per strike Similarly, a sports car can accelerate faster, but it uses more fuel than an average car When a pole and zero of a system transfer function nearly cancel each other, the portion of the system response associated with the pole will have a small magnitude Time domain and frequency-domain specifications are loosely associated with each other Rise time and bandwidth are inversely proportional Larger phase margin, larger gain margin, and lower Mr will improve damping • Bộ điều khiển nối tiếp với hàm truyền hệ hở • Bộ điều khiển nối tiếp với hàm truyền hệ hở Các điều khiển: sớm pha, trễ pha, sớm trể pha, P, PD, PI, PID,… * Phương pháp thiết kế: QĐNS, biểu đồ Bode Ảnh hưởng khâu hiệu chỉnh đến chất lượng hệ thống * Khi thêm cực có phần thực âm vào hàm truyền hệ hở QĐNS hệ kín có xu hướng tiến phía trục ảo, hệ thống ổn định hơn, độ dự trữ biên độ dự trữ pha giảm, độ vọt lố tăng Ảnh hưởng khâu hiệu chỉnh đến chất lượng hệ thống * Khi thêm zero có phần thực âm vào hàm truyền hệ hở QĐNS hệ kín có xu hướng tiến xa trục ảo, hệ thống ổn định hơn, độ dự trữ biên độ dự trữ pha tăng, độ vọt lố giảm Ảnh hưởng khâu hiệu chỉnh đến chất lượng hệ thống Ảnh hưởng khâu sớm pha * Hàm truyền * Đặc tính tần số: * Chú ý giá trị biểu đồ Bode * Khâu sớm pha cải thiện đáp ứng q Độ (POT, tqđ,…) Ảnh hưởng khâu hiệu chỉnh đến chất lượng hệ thống Ảnh hưởng khâu trễ pha * Hàm truyền * Đặc tính tần số * Chú ý giá trị biểu đồ Bode * Khâu trễ pha làm giảm sai số Xác lập Thiết kế điều khiển PID- PP giải tích * Hệ số vận tốc hệ sau hiệu chỉnh: * Theo yêu cầu đề KV = 100 * Phương trình đặc trưng hệ sau hiệu chỉnh: Thiết kế điều khiển PID- PP giải tích * Phương trình đặc trưng mong muốn có dạng: * Cân hệ số hai phương trình (1) (2), suy ra: Kết luận MODIFICATION OF PID CONTROLLER MODIFICATION OF PID CONTROLLER MODIFICATION OF PID CONTROLLER MODIFICATION OF PID CONTROLLER MODIFICATION OF PID CONTROLLER CONTROL SYSTEM REALIZATION ACTIVE CIRCUITS CONTROL SYSTEM REALIZATION PASIVE CIRCUITS CONTROL SYSTEM REALIZATION PD controller CONTROL SYSTEM REALIZATION PI controller CONTROL SYSTEM REALIZATION PID controller CONTROL SYSTEM REALIZATION Phase Lead-Lag controller CONTROL SYSTEM REALIZATION Second Order Active filter