THIẾT kế hệ THỐNG điều KHIỂN LIÊN tục (PHẦN 2) (cơ sở tự ĐỘNG SLIDE)

CHƯƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LIÊN TỤC Thiết kế hệ thống dùng Bode R(s) C(s) + Gc(s) G(s) - Bộ điều khiển sớm pha → cải thiện chất lượng độ + αTs G C (s) = K C (α > 1) + Ts Biểu đồ Bode khâu sớm pha 20log(K C ) + 20log(α) 20log(K C ) + 10log(α) 20log(K C ) ωmax = ϕmax T α ϕmax  α −1  = arcsin  ÷  α +1 αT ωmax 1T Thiết kế hệ thống dùng Bode R(s) C(s) + Gc(s) G(s) - Bộ điều khiển trễ pha → cải thiện chất lượng xác lập + αTs G C (s) = K C (α < 1) + Ts Biểu đồ Bode khâu trễ pha 20log(K C ) 20log(K C ) + 10log(α) 20log(K C ) + 20log(α) ωmin = ϕmin T α ϕmin  α −1  = arcsin  ÷  α +1 αT ωmin 1T Các bước thiết kế khâu sớm pha dùng Bode • Bước 1: Xác định KC để thỏa yêu cầu sai số xác lập K *p K *v K *a KC = = = Kp Kv Ka • Bước 2: Đặt G1(s) = KC*G(s) Vẽ Bode G1(s) • Bước 3: Xác định tần số cắt biên G1(s) : ω c Các bước thiết kế khâu sớm pha dùng Bode • Bước 4: Xác định độ dự trữ pha G1(s) : ΦM • Bước 5: Xác định góc pha cần bù : ϕmax = ΦM − ΦM + θ * * 0 ΦM : độ dự trữ pha mong muốn, θ = : 20 • Bước 6: Tính α : + sin ϕmax α= − sin ϕmax Các bước thiết kế khâu sớm pha dùng Bode • Bước 7: Xác định tần số cắt dựa vào điều kiện : L1 ( ωC' ) = −10log ( α ) • • Bước 8: Tính T : T= ω ' C α Bước 9: Kiểm tra hệ thống thỏa mãn độ dự trữ biên không? Nếu không quay lại Bước Ví dụ Sơ đồ điều khiển 40 G(s) = s (s + 10) R(s) C(s) + Gc(s) G(s) - • Thiết kế GC(s) cho sau thiết kế hệ thống thỏa yêu cầu: K *a = 10, ΦM* ≥ 200 , GM* ≥ 5dB Ví dụ Sơ đồ điều khiển R(s) 16 G(s) = (s + 2) (25s + 1) C(s) + Gc(s) G(s) - • Thiết kế GC(s) cho sau thiết kế hệ thống thỏa yêu cầu: có sai số sác lập ngõ vào hàm nấc 5% ΦM* ≥ 500 , GM* ≥ 20dB Các bước thiết kế khâu trễ pha dùng Bode • Bước 1: Xác định KC để thỏa yêu cầu sai số xác lập K *p K *v K *a KC = = = Kp Kv Ka • Bước 2: Đặt G1(s) = KC*G(s) Vẽ Bode G1(s) Các bước thiết kế khâu sớm pha dùng Bode • Bước 3: Xác định tần số cắt biên dựa vào điều kiện: ϕ (ω ) = −180 ' * ΦM : độ dự trữ pha mong muốn, C θ = 50 : 200 • + ΦM + θ * Bước 4: Tính α từ điều kiện : L1 ( ωC' ) = −20log ( α ) Các bước thiết kế khâu sớm pha dùng Bode • Bước 5: Chọn zero khâu hiệu chỉnh: '