Đang tải... (xem toàn văn)
Homework Assignments - Trinh Sy Dong Bai14 Mh trthai tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớ...
Lý thuyết Điều khiển tự động Phân tích hệ thống không gian trạng thái ThS Đỗ Tú Anh Bộ môn Điều khiển tự động Khoa Điện, Trường ĐHBK HN 14-1 Mơ hình trạng thái Cơ hệ lị xo-vật Quãng đường dịch chuyển Vận tốc khối vật Lý thuyết ĐKTĐ Bộ mơn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-2 Mơ hình trạng thái (tiếp) Ma trận hệ thống Ma trận vào Ma trận D: Ma trận liên thông Vector đầu Vector trạng thái Sơ đồ cấu trúc Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-3 Từ hàm truyền đạt đến MHTT Tổng quát G(s) G(s) Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-4 Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-5 Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) Sơ đồ cấu trúc dạng chuẩn điều khiển Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-6 Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) Sơ đồ cấu trúc dạng chuẩn quan sát Mơ hình trạng thái dạng chuẩn quan sát Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-7 Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) Chuẩn điều khiển Lý thuyết ĐKTĐ Chuẩn quan sát Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-8 Quỹ đạo trạng thái Định nghĩa QĐTT nghiệm hệ phương trình vi phân ứng với kích thích u (t ) trạng thái đầu x(0) = x cho trước Không gian trạng thái 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 14-9 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Tương tự với phương trình vi phân thứ Vậy ảnh Laplace hệ phương trình vi phân Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-10 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Lấy ảnh Laplace ngược để tìm nghiệm x(t) Ma trận chuyển trạng thái Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-11 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Chuyển sang mơ hình trạng thái Lý thuyết ĐKTĐ Bộ mơn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-12 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Tiếp tục … Do Ma trận chuyển trạng thái: 14-13 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Tiếp tục … Giả sử với tín hiệu vào bước nhảy đơn vị u(t)=1, ta có Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-14 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Tiếp tục … Từ công thức Suy nghiệm hệ phương trình vi phân: Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 14-15 Ma trận hàm mũ Khai triễn chuỗi ( sI − A) −1 I A A2 ( sI − A) = (1 s )( I − A s ) = + + +" s s s −1 −1 (với s đủ lớn), có dạng giống khai triển Taylor hàm mũ thông thường Ma trận hàm mũ Vậy ta có M2 +" e = I +M + 2! M với M∈Rn×n Lý thuyết ĐKTĐ Bộ mơn ĐKTĐ-Khoa Điện ... môn ĐKTĐ-Khoa Điện 1 4-3 Từ hàm truyền đạt đến MHTT Tổng quát G(s) G(s) Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 1 4-4 Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 1 4-5 Từ hàm... quan sát Lý thuyết ĐKTĐ Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 1 4-7 Từ hàm truyền đạt đến MHTT (tiếp) Chuẩn điều khiển Lý thuyết ĐKTĐ Chuẩn quan sát Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện 1 4-8 Quỹ đạo trạng thái Định nghĩa QĐTT... ĐKTĐ-Khoa Điện 1 4-1 1 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Chuyển sang mô hình trạng thái Lý thuyết ĐKTĐ Bộ mơn ĐKTĐ-Khoa Điện 1 4-1 2 Quỹ đạo trạng thái (tiếp) Tiếp tục … Do Ma trận chuyển trạng thái: 1 4-1 3