Luận văn Toán thiết kế hệ thống

Luận văn Toán thiết kế hệ thống 1 I TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG  Nội dung bài toán: Cho một dây chuyền công nghệ (Process = System+Signal) với dự toán tiềm năng, kinh phí xác định cùng với chỉ tiêu chất lượng sản phẩm cho trước. Yêu cầu Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho dây chuyền đảm bảo chất lượng sản phẩm đạt được những yêu cầu đặt ra.  Phương hướng giải quyết: Từ nội bài toán yêu cầu, ta thấy rằng chu trình giải quyết như sau: Quá trình được bắt đầu từ bước phân tích nội dung bài toán, từ đó ta đưa ra được một mô hình hệ thống điều khiển, để kiểm tra ta thiết kế hệ trên máy tính và chạy mô phỏng. Nếu hệ thống mô phỏng thoả mãn những chỉ tiêu đặt ra thì ta đi đến thiết kế, xây dựng hệ thống trên thực tế, còn nếu không đạt yêu cầu ta quay lại giai đoạn phân tích để tìm ra một mô hình hệ khác. Sau khi đã có hệ thực tế ta phải tiến hành chạy thử nghiệm hệ thống thực, nếu hệ cũng đạt chất lượng yêu cầu thì ta mới tiến hành lắp đặt hệ thống, ngược lại thì ta phải quay lại thiết kế mô hình hệ thống cho đến khi tạo ra được hệ thống thực đạt chất lượng như mong muốn. Thông thường, để thiết kế được một hệ thống điều khiển tự động thực ta phải mất rất nhiều thời gian và công sức, đặc biệt là giai đoạn chạy mô phỏng và thử nghiệm để thay đổi thông số nhằm đạt được những yêu cầu công nghệ. Chính vì vậy vấn đề đặt ra là Bài toán thực tế Mô hình hệ thống ĐKTĐ Giải pháp thực tế Mô phỏng (Phân tích (Thoả bài toán) mãn) (Không thoả mãn) 2 ta phải thiết kế được những hệ thống chạy ổn định, chính xác để có khả năng sử dụng lại trong các trường hợp cần thiết, điều đó sẽ giúp giảm rất nhiều công sức thiết kế, chế tạo.  Qua phân tích trên ta rút ra các bước để thiết kế một hệ thống điều khiển tự động như sau: - Bước 1 : Phân tích quá trình công nghệ Nhiệm vụ của bước này là ta phải xác định được các đặc điểm của hệ thống từ yêu cầu công nghệ đặt ra, bao gồm các công việc chính: + Tách các hệ con từ hệ thống lớn(Subsystem). + Xác định tín hiệu chủ đạo(Reference signal), tính toán các điểm đặt của hệ thống(Setpoint). - Bước 2 : Mô hình hoá hệ thống Kết quả của bước này là ta phải xác định được mô hình toán học cho hệ thống, để thực hiện điều đó ta phải: + Xác định mô hình toán học cho các hệ con. + Mô tả toán học liên kết giữa các hệ con. Để xác định mô hình toán học ta có hai phương pháp: • Phương pháp lý thuyết: Mốn xác định được mô hình hệ bằng phương pháp này ta phải biết rõ các quá trình lí - hoá xẩy ra trong các đối tượng nghiên cứu. Khi đó có hai cách mô t ả hệ thống là: Mô tả hệ thống trong miền thời gian thông qua: Phương trình vi phân của các quá trình vật lí hoặc ma trận trạng thái của các biến số trạng thái đối tượng. Mô tả hệ thống trong miền tần số thông qua: Hàm truyền đạt thể hiện quan hệ giữa đầu ra với đầu vào hay bằng đặc tính tần số. • Phương pháp thực nghiệm: Là phương pháp xác định mô hình hệ thống thông qua quá trình đo đạc tín hi ệu vào, ra của đối tượng. Với phương pháp này ta không cần phải biết các quá trình xẩy ra trong đối tượng nhưng lại phải có đối tượng thực để tiến hành thu thập số liệu. Có hai các để xác định mô hình của hệ khi đó: Ước lượng mô hình: Xác định mô hình hệ thống trên cơ sở hàm quá độ h(t) hay theo đặc tính tần số của các đối tượng. Nhận dạng hệ thống trên cơ sở: H ệ Mờ(FIS) hay mạng Nơron(NN). Việc sử dụng phương pháp nào là phụ thuộc vào thực tế ta có những gì về hệ thống, nếu hệ có những đối tượng mà ta đã biết rất rõ thì đơn giản nhất là ta dùng phương pháp lý thuyết, còn với các đối tượng lạ ta buộc phải sử dụng phương pháp thực nghiệm dĩ nhiên sẽ tốn kém và mất nhiều thời gian hơn. 3 Dù có sử dụng phương pháp nào thì cuối cùng ta cũng phải có được mô hình hệ thống với các chỉ tiêu: đơn giản, đầy đủ thông tin và chính xác để phục vụ cho các bước tiếp theo của quá trình thiết kế. Sơ đồ quá trình xây dựng mô hình hệ thống. ũ(t) ỹ(t) Thu thập dữ liệu thực nghiệm Xử lý dữ liệu Process = System + Signal ( Hệ thống thực) Cấu trúc mô hình Xác định tham số Kiểm tra tính trung thực của mô hình Mô hình Process = Mô hình System + Mô hình Signal u(t) y(t) Đạt Không đạt 4 - Bước 3 : Thiết kế luật điều khiển Tuỳ thuộc vào mô hình hệ thống ta vừa tìm được mà ta quyết định chọn luật điều khiển cho thích hợp. Các luật điều khiển mà ta thường hay sử dụng: + Luật điều khiển kinh điển: P, PI, PD hay PID. + Luật điều khiển trạng thái: phản hồi trạng thái, bộ quan sát trạng thái. + Điều khiển phi tuyến -> Điều khiển trượt (Sliding Control). -> Điều khiển tuyến tính hoá chính xác. -> Điều khiển hàm Gain sheduling. + Điều khiển tối ưu. + Điều khiển thích nghi. - Bước 4 : Giải pháp kỹ thuật Lựa chọn cấu trúc phần cứng, phần mềm và cấu trúc điều khiển của hệ thống: - Cấu trúc điều khiển tập trung: + Giải quyết toàn bộ luật điều khiển hệ thống. + Đáp ứng tính thời gian thực. + Quản lý thích hợp các thiết bị chấp hành và thiết bị cảm biến của hệ. + Vị trí địa lý của các thiết bị trường. - Cấu trúc phân tán: + Phân tán về thiết bị điều khiển: mạng bus trường sử dụng Fieldbus, ProfibusDP. + Vào ra phân tán: các thiết bị phân tán về địa lý. - Lựa chọn cấu trúc phần cứng của hệ điều khiển: chọn thiết bị điều khiển có thể là vi xử lý, vi điều khiển, PLC, biến tần, máy tính công nghiệp IPC hay hệ điều khiể n phân tán DCS… - Bước 5 : Thiết kế phần mềm điều khiển Bao gồm các bước: + Thiết kế phần mềm điều khiển: phần mềm cài đặt trong các thiết bị điều khiển. + Thiết kế phần mềm điều khiển và giám sát hệ thống (giao diện SCDA). Để viết phần mềm: trước tiên ta phải lập lưu đồ chương trình điều khiển hệ thống, phân chia phần mềm thành các modul nhằm dễ xử lý, viết các modul nhỏ rồi ghép lại thành bộ phần mềm điều khiển chung. - Bước 6 : Lắp đặt hệ thống, cài đặt phần mềm điều khiển + Từ cấu trúc phần cứng, ta lựa chọn và mua các thiết bị để lắp đặt hệ thống. Cài đặt các phần mềm điều khiển, giám sát cần thiết cho hệ thống. + Cho chạy thử và chỉnh định tham số để hệ đạt được điểm làm việc của hệ thống. Nếu hệ thống đạt các chỉ tiêu chất lượng đề ra thì ta chuyển sang bước sau, còn nếu không đạt thì ta phải quay về bước 4 để thiết kế lại mô hình hệ thống. - Bước 7 : Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng 5 Đây là bước không kém phần quan trọng, vì ta biết rằng dù hệ thống điều khiển có tốt, hiện đại đến đâu nhưng người sử dụng không biết vận hành, sử dụng thì đó cũng chỉ là một hệ thống bỏ đi. Chính vì vậy trước khi bàn giao hệ thống cho đối tác, ta phải viết tài liệu sử dụng của hệ thống phần mềm cũ ng như phần cứng. Không chỉ vậy ta còn phải có trách nhiệm khi bảo trì, bảo dưỡng cho hệ thống. Trên đây là bảy bước cơ bản của quá trình thiết kế một hệ thống điều khiển điều khiển tự động trong thực CHƯƠNG I XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC CHO ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN I. Đặt vấn đề: Để thiết kế một hệ thống điều khiển trước hết ta phải biết trong hệ thống thì đối tượng cần được điều khiển là gì, có đặc tính như thế nào .Mà các đặc điểm này được thể hiện qua mô hình của đối tượng đó. Chính vì vậy Xây dựng mô hình toán học cho đối tượng là bước làm đầu tiên, rất quan trọng trong quá trình thiết kế hệ thống. Mô hình toán học là hình thức biểu diễn lại những hiểu biết của ta về hệ thống một cách khoa học nhằm phục vụ mục đích mô phỏng, phân tích và tổng hợp bộ điều khiển cho hệ thống. Xây dựng mô hình toán học của đối tượng hiểu đơn giản là đi tìm các phương trình toán học mô tả quan hệ giữa đầu ra của đối tượng là đại lượng cầ n điều khiển với đầu vào là tín hiệu điều khiển. Một ví dụ đơn giản như ta không thể điều khiển tốc độ một động cơ n(t) mà không biết mối quan hệ giữa tốc độ động cơ phụ thuộc như thế nào đối với tín hiệu điều khiển là điện áp u(t) hoặc dòng điện i(t), hay nói cách khác là không biết mô hình toán học c ủa đối tượng. Hiện nay có hai phương pháp cơ bản để xây dựng mô hình toán học cho đối tượng điều khiển là: Phương pháp lý thuyết và phương pháp thực nghiệm. - Phương pháp lý thuyết: là phương pháp thiết lập mô hình dựa trên các quan hệ vật lý, hóa học xẩy ra bên trong đối tượng các quan hệ này được mô tả dưới dạng các phương trình toán học. Để xây dựng được mô hình toán học cho đối tượng bằng phương pháp này đ òi hỏi ta phải biết rõ về những quá trình lý hoá diễn ra trong đối tượng như thế nào, điều này trong thực tế rất ít khi có được, vì vậy phương pháp này chỉ áp dụng được cho một vài đối tượng điển hình như: động cơ, van thuỷ lực, mạch điện… - Phương pháp thực nghiệm: Là phương pháp xây dựng mô hình toán học cho đối tượng thông qua quá trình quan sát các tín hiệu vào ra, từ đó tìm ra mối quan hệ giữ a các đại lượng cần thiết. Phương pháp này sử dụng trong trường hợp ta không biết rõ về các quá trình lý hoá xẩy ra trong đối tượng như thế nào, hay các hiểu biết về đối tượng chưa đủ để ta có thể xây dựng được mô hình của đối tượng đó. Bằng cách đo tín hiệu vào và tín hiệu ra ta vẽ lên các đường đặc tính vào ra cần thiết, rồi so sánh với lớp các mô hình thích hợp có sẵn từ đó ta đư a ra được một mô hình gần đúng về đối tượng sao cho sai lệch giữa đối 6 tượng thực và mô hình thu được là nhỏ nhất. Phương pháp này còn được gọi là phương pháp nhận dạng hệ thống. Việc lựa chọn phương pháp không chỉ phụ thuộc vào đối tượng điều khiển cùng với những hiểu biết của ta về đối tượng mà còn phụ thuộc cả vào kinh phí cấp cho hệ thống, vì khi thực hiện bằng phương pháp thực nghiệm ta cần phải có các thi ết bị đo đạc tín hiệu, ghi thông số…nên chi phí sẽ tăng lên. Dù thực hiện bằng phương pháp nào thì cuối cùng ta cũng phải có được mô hình đủ chính xác về đối tượng để phục vụ cho các giai đoạn thiết kế sau. II. các phương pháp nhận dạng cơ bản : Đối với các hệ thống kỹ thuật thì các đối tượng trong đó ta cần xem như một khối kín cùng các tín hiệu vào: x 1 (t), x 2 (t)… x m (t) và các tín hiệu ra: y 1 (t), y 2 (t)… y n (t): Mô hình toán học mà ta cần tìm phải cho biết mối quan hệ giữa các tín hiệu ra với các tín hiệu vào sao cho nếu có các tín hiệu vào thì ta sẽ xác định được các tín hiệu ra của đối tượng. 1. Phương pháp lý thuyết: a. Mô tả đối tượng trong miền thời gian: Có hai phương pháp để mô tả đối tượng trong miền thời gian: - Phương pháp mô tả bằng phương trình vi phân. - Phương pháp mô tả bằng không gian trạng thái. Mô tả bằng phương trình vi phân: Đây là phương pháp mô tả quan hệ các biến đầu ra với các biến đầu vào của đối tượng thông qua các phương trình vi phân bậc cao: xb dt dx b dt xd b dt xd by dt dy a dt yd a dt yd a mm m m m m n n n n n ++++=++++ − − − − − − 1 1 1 101 1 1 10 trong đó: x: là tín hiệu đầu vào. y: là tín hiệu đầu ra. a 0 , …a n-1 , b 0 , … b m là các tham số được xác định từ các phương trình toán học của đối tượng. Đối tượng Object x 1 (t) y 1 (t) x 2 (t) y 2 (t) x m (t) y n (t) 7 ► Một ví dụ tiêu biểu: Xây dựng mô hình toán học cho đối tượng là một động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Động cơ được điều khiển trên nguyên tắc điều khiển điện áp phần ứng với tín hiệu vào là: điện áp phần ứng, tín hiệu ra là tốc độ quay của động cơ. Để xây dựng được mô hình cho động cơ ta phải phân tích từ các phương trình mô tả quá trình vật lý xẩy ra bên trong, đó là phương trình điện áp phần ứng và phương trình mômen động cơ. Sơ đồ như sau: Sơ đồ nguyên lý động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Phương trình điện áp phần ứng: U ư = i.R + L.di/dt + e m Trong đó: e m = k m .ψ m .ω : suất điện động do động cơ sản sinh. R, L: là điện trở tổng và điện kháng của mạch stator. Phương trình momen động cơ: M m - M t = k m .ψ m .i m - b.ω = J.dω/dt Với: M m là momen trên trục động cơ. M t là momen tải của động cơ. J là momen quán tính của phụ tải. Từ hai phương trình trên ta biến đổi và thu được: ω ωω . 21 2 2 0 a dt d a dt d au u ++= trong đó: ; . . 0 mm k LJ a ψ = ; . . 1 mm k RJLb a ψ + = ; . 2 mm mm k kRb a ψ ψ + = Đây chính là phương trình mô tả quan hệ giữa tín hiệu vào(u u ) và tín hiệu ra(ω) cần tìm. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là phải mô tả bằng phương trình vi phân bậc cao, để tìm được đầu ra khi có tín hiệu vào ta phải đi giải phương trình vi phân bậc cao vừa thu được. Điều đó sẽ rất khó thực hiện nếu phương trình của ta có bậc quá cao, để tránh khó khăn ta sử dụng phương pháp mô tả bằng không gian trạng thái. ¾ Mô tả bằng không gian trạng thái: Ưu điểm của phương pháp này là thay vì ta phải mô tả đối tượng bằng phương trình vi phân bậc cao ta biểu diễn đối tượng bằng một hệ phương trình vi phân bậc một dạng: uDCxy uBxAx . . += += Trong đó: x = (x 1 x 2 … x n ) là vector trạng thái. + U ư - R f E i M U k i k 8 y = (y 1 y 2 … y n ) là vector tín hiệu ra. A, B, C, D là các matrận hệ số. ► Trong ví dụ với động cơ một chiều trên: Nếu từ phương trình vi phân: ω ωω . 21 2 2 0 a dt d a dt d au u ++= ta đặt các biến trạng thái: ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ = −−== == = 1 1221 0 . 2 2 . 1 . 1 ) ( 1 xy xaxau a x xx x u ω ω ω thay vào ta có hệ: đặt: 1/a 0 = b 0 ; a 1 /a 0 = a 1 ; a 2 /a 0 = a 2 ; ta có hệ: ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ = +−−= = 1 02112 . 2 2 . 1 xy ubxaxax xx u => [] ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ + ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −− = ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ 2 1 02 1 12 . 2 . 1 .01 . 0 . 10 x x y u bx x aa x x từ đó ta thu được các ma trận hệ số: ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −− = 12 10 aa A , ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = 0 0 b B , ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = 0 1 C , [ ] 0=D Sau khi đã có các ma trận hệ số, nếu có đầu vào ta sẽ tính được đầu ra thông qua hệ phương trình đã có ở trên, ngoài ra qua các ma trận hệ số ta còn có thể xác định được tính điều khiển và quan sát được của hệ thống. b. Mô tả đối tượng ở miền tần số: ¾ Mô tả bằng hàm truyền đạt: 9 Hàm truyền đạt của hệ thống là tỷ số giữa tín hiệu ra với tín hiệu vào của hệ thống đó được biểu diễn theo biến đổi Laplace khi điều khiện đầu triệt tiêu. Vì vậy để có được hàm truyền đạt của hệ thống thì từ phương trình vi phân thu được của đối tượng ta dùng biến đổi Laplace để chuyển sang miền tần số, từ đó ta s ẽ có được hàm truyền đạt của đối tượngdạng: nn nn mm mm asasasa bsbsbsb sX sY sW ++++ ++++ == − − − − )( )( )( 1 1 10 1 1 10 trong đó: Y(s) ảnh Laplace của tín hiệu ra. X(s) ảnh Laplace của tín hiệu vào. s là toán tử Laplace. Và n ≥ m. ► Ví dụ với động cơ một chiều trên: Từ phương trình vi phân: ω ωω . 21 2 2 0 a dt d a dt d au u ++= ta chuyển sang miền tần số bằng biến đổi Laplace: U(s) = a 0 . s 2 .ω(s) + a 1 . s.ω(s) + a 2 .ω(s) Từ đó: 2 012 1 )( )( )( sasaa sU s sW ++ == ω đây chính là hàm truyền đạt của động cơ một chiều mà ta cần phải xây dựng. ¾ Mô tả bằng đặc tính tần số: Từ hàm truyền đạt ta thay toán tử Laplace s = jω ta sẽ có: )(.)( ).( .).().( ).( .).().( )( )( )( 1 1 10 1 1 10 ωϕω ωωω ωωω ω ω ω jA ajajaja bjbjbjb jX jY jW nn nn mm mm += ++++ ++++ == − − − − trong đó: A(ω) là đặc tính tần số biên độ. ϕ(ω) là đặc tính tần số góc pha. Thông thường người ta biểu diễn đặc tính tần của đối tượng dạng hai hàm: A = 20.lgA(ω) và ϕ = 20.lgϕ(ω). ► Ví dụ với động cơ trên: Từ hàm truyển đạt ta thay s = jω: )(.)( ).().( 1 )( )( )( 2 012 ωϕω ωω ω ωω ω jA jajaa jU j jW += ++ == [...]... 2 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN THỐNG I Đặt vấn đề: Sau khi xây dựng được mô hình toán học cho đối tượng, thì việc tiếp theo đối với bài toán thiết kế hệ thống là phải phân tích hệ thống để rút ra được một số kết luận cơ bản cần thiết cho việc tổng hợp bộ điều khiển và chương trình điều khiển Một hệ thống được phân tích tốt nghĩa là sau khi phân tích ta phải biết được hệ thống đó có sự... 2 Đảm bảo rằng hệ thống xác lập y xl (t ) = ymxl (t ) = r (t ) 3.Phương pháp thiết kế bù ảnh hưởng của tín hiệu chủ đạo Cấu trúc của hệ thống điều khiển bù ảnh hưởng của tín hiệu chủ đạo: Wb (s) z(t ) ym (t ) − Wdk ( s ) Wdt (s) y(t) Các bước thiết kế: +Mô hình hoá đối tượng: Wdt ( s) +Thiết kế Wdk ( s ) trên cơ sở Wdt (s) theo các phương pháp đã biết +Thiết kế Wb ( s ) Yêu cầu thiết kế Wb (s) để có:... sau.Để thiết kế bộ điều khiển Wdk ( s) riêng cho đối tượng Wdk ( s ) = e −τ sWdt ( s ) ,Smith đề nghị thiết kế bộ điều khiển WPR ( s) riêng cho đối tượng Wdt ( s) không có thành phần trễ.Việc thiết WPR ( s) đựoc thiết kế một cách đơn giản như các phương pháp trước đó Sơ đồ khối của hệ thống bù ảnh hưởng của khâu chậm trễ trên cơ sở bộ dự báo Smith là: Trong đó:Wdt(s) là mô hình đối tượng Các bước thiết kế. .. lọc WL ( s ) = 1 (1 + TL s ) r Các bước thiết kế bộ điều khiển theo phương pháp IMC: Bước1:Mô hình hoá đối tượng Bước2 :Thiết kế bộ điều khiển IMC 27 Bước3 :Thiết kế bộ điêu khiển Bước4:Chọn thiết bị điều khiển và cài đặt vào thiết bị Bộ dự báo Smith: Phương pháp cân bằng mô hình nói riêng và những phương pháp thiết kế bộ điều khiển trước đây nói chung đều có giả thiết đối tượng không có thành phần trễ... Đáp ứ của hệ thống khi đầu vào là tín hiệu 1 là: ứng ệ i à 1(t) 65% Nhận xét:Độ qu điều chỉnh của hệ thống là rấ lớn σ = 6 n uá ất Để k khắc phục ta dùng mộ bộ lọc đầ vào WL = t ột ầu 1 vớ TL = 4T∑ = 12 ới 1 + TL s Sơ đồ hệ thống lúc này nh sau: ồ hư 25 Ta thu được đáp ứng như hình vẽ: u p Nhận xét:Độ qu điều chỉnh giảm đá kể σ = 9% n uá áng 2 Th kế hệ thống điều khiển trê cơ sở mô hình nội và hệ thố... cho hệ thống một chất lượng mong muốn và xây dựng được bộ điều khiển cho hệ thống Nếu hệ thống không ổn định hoặc ổn định với chất lượng kém thì ta phải tìm ra một bộ điều khiển làm cho nó ổn định với chất lượng mong muốn 20 lượng của hệ thống đư đặc trưn bởi ba th h ược ng hông số sau: : Chất l + Độ quá điều ch hỉnh σmax + Thờ gian quá độ Tqd ời + Sai lệch tĩnh St h ều ự n các số i Đối với một hệ thống. .. như sau: Ta có sơ đồ khối hệ thống trên SIMULINK như sau: Kết quả mô phỏng thu được: 34 Đáp ứng của hệ thống trê Scope ệ ên Sai lệch F(s) đư biểu d trên Sc ược diễn cope1 Nhận xét: n h +Hệ thống đáp ứng nhanh Tqd = 6 s ông i ĩnh quá hỉnh bằng 0 +Khô tồn tại sai lệch tĩ và độ q điều ch hiết đ hiễu đạo: - Th kế bộ điều khiển bù ảnh hưởng của nh từ tín hiệu chủ đ Trư hết ta thiết kế bộ điều khiển cho đối... = 1(t ) vào đầ vào đối t ứng ược a ầu tượng là: 31 - Phương pháp thiết kế trên cơ sở mô hình mẫu Phát biểu bài toán thiết kế: Xác định cấu trúc và tham số của bộ điều khiển để y (t ) = ym (t ) Ta có sơ đồ hệ thống điều khiển trên cơ sỏ mô hình mẫu: WM ( s ) r(t) − Wdk ( s ) u (t ) ym (t ) W dt ( s ) F(s) =0 y(t) Hàm truyền kín của hệ thống là: WK ( s ) = Wdk ( s ).Wdt ( s ) 1 + Wdk ( s ).Wdt ( s ) Để... yều cầu c thông s trên phải là nhỏ hiểu được c yếu tố tr ta phải thiết kế mộ hệ hồi tiế có sử dụ một các rên ột ếp ụng nhất Để giảm th ều ích bộ điề khiển thí hợp: e r(t) Wđk(s) u Wđ (s) đt y(t) - n t ác ảnh xấu Bộ điều khiển được thiết kế sao cho việc loại bỏ được cá yếu tố ả hưởng x đến ượng của hệ thống là l nhất Có nhiều các thiết kế b điều khiển để đạt được các h lớn ch bộ chất lư chỉ tiê thông... của hệ thống n sau: a như Đáp ứ của hệ thống khi ym (t ) = 1(t ) là: ứng ệ i Nhận xét: +Hệ thống khôn dao độn n t ng ng +Thờ gian quá độ lớn Tq = 90 ời á qd - Thi kế hệ th iết hống bù ản hưởng củ khâu trễ bằng bộ d báo Sm nh ủa ễ dự mith Việ mô hình hoá đối tư ệc h ượng ta làm tương tự như trên v mô hình của đối tư m và h ượng thu đư là: ược Wdt ( s ) = Wdt ( s ).e −τs = 7 5 e −3 s 3 (1 + 5.95s ) Ta thiết . Luận văn Toán thiết kế hệ thống 1 I TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG  Nội dung bài toán: Cho một dây chuyền công nghệ (Process = System+Signal) với dự toán. nghiệm hệ thống thực, nếu hệ cũng đạt chất lượng yêu cầu thì ta mới tiến hành lắp đặt hệ thống, ngược lại thì ta phải quay lại thiết kế mô hình hệ thống