CHƯƠNG PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN RỜI RẠC Thiết kế hệ thống điều khiển Hiệu chỉnh nối tiếp: Hồi tiếp trạng thái: Hàm truyền rời rạc khâu Khâu vi phân Trong miền thời gian: de( t ) u( t ) dt Rời rạc dùng sai phân lùi: e( kT ) e([k 1]T ) u( kT ) T Lấy biến đổi Z hai vế: E ( z ) z 1 E ( z ) U (z) T U ( z ) z 1 z Hàm truyền khâu vi phân: GC ( z ) E ( z ) T Tz Hàm truyền rời rạc khâu Khâu tích phân t u( t ) � e ( )d Trong miền thời gian: Rời rạc: u( kT ) kT ( k 1)T kT 0 ( k 1)T e( )d �e( )d �e( )d � kT � u( kT ) u([k 1]T ) �e( )d ( k 1)T Xấp xỉ: kT T e( )d � e([k 1]T ) e( kT ) � ( k 1)T Hàm truyền rời rạc khâu Khâu tích phân Biến đổi Z: T 1 U (z) z U (z) z E(z) E(z) 1 U ( z ) T z 1 T z Hàm truyền: GC ( z ) 1 E(z) 1 z z 1 Hàm truyền rời rạc khâu Bộ điều khiển PID rời rạc Hàm truyền: K IT z K D z 1 GPID ( z ) K P z 1 T z Phương pháp thiết kế điều khiển rời rạc Cách 1: Thiết kế điều khiển liên tục Sau rời rạc điều khiển liên tục ta điều khiển rời rạc Cách 2: Thiết kế điều khiển trực tiếp hệ thống rời rạc Các phương pháp : QĐNS, phân bố cực → phương pháp : phân bố cực Ví dụ Cho hệ thống hồi tiếp âm sau: K IT z G ( s) , GC ( z ) K P 2s z 1 Tính KP KI cho sau hiệu chỉnh hệ kín có cặp cực phức với: 0.707, 4( rad / s ) n Ví dụ Cho hệ thống hồi tiếp âm sau: a Cho GC ( z ) b Cho G C (z) cực phức z 0.5 z 0.5 za zb 10e 0.1s G ( s) s 10 Xác định K để hệ kín ổn định ? Xác định K, a, b để hệ kín có cặp z1*,2 0.5 �j 0.5 ? Tính sai số xác lập ngõ vào hàm nấc đơn vị với GC(z) tìm ? Ví dụ Cho hệ thống rời rạc mô tả PTTT: � 0.368 0.050 � 0.006 � � � x (k ) � u( k ) �x (k 1) � � � 0.670 � 0.168 � , T 0.1s � �0 � � y (k ) 0 x (k ) � Xác định luật điều khiển u( k ) Nr ( k ) Kx ( k ) để ngõ thỏa: POT = 9.5%, tqđ(5%) = 1s yxl = ngõ vào r(k) hàm nấc đơn vị ? ... Bộ điều khiển PID rời rạc Hàm truyền: K IT z K D z 1 GPID ( z ) K P z 1 T z Phương pháp thiết kế điều khiển rời rạc Cách 1: Thiết kế điều khiển liên tục Sau rời rạc điều khiển liên tục. .. điều khiển liên tục ta điều khiển rời rạc Cách 2: Thiết kế điều khiển trực tiếp hệ thống rời rạc Các phương pháp : QĐNS, phân bố cực → phương pháp : phân bố cực Ví dụ Cho hệ thống hồi tiếp âm sau:.. .Thiết kế hệ thống điều khiển Hiệu chỉnh nối tiếp: Hồi tiếp trạng thái: Hàm truyền rời rạc khâu Khâu vi phân