Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 4 trang bị cho người học những kiến thức cơ bản về biến đổi sơ đồ khối và công thức Mason như: Biến đổi sơ đồ khối, lưu đồ tín hiệu. Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng để biết thêm nội dung chi tiết.
LýLOGO thuyết ðKTð co ng c om Biến ñổi sơ đồ khối Cơng thức Mason cu u du o ng th an ðỗ Tú Anh Khoa ðiện-Bộ môn ðKTð Tháng 8-2007 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Contents Biến ñổi sơ ñồ khối II Lưu ñồ tín hiệu du o ng th an co ng I Công thức Mason cu u Các khái niệm Lý thuyết ðKTð www.themegallery.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sơ ñồ khối – Block Diagram ng c om Các phần tử sơ đồ khối • Phần tử khuếch th an co ñại (Gain block) du o cu u (Summation joint) ng • Phần tử tính tổng • Phần tử rẽ nhánh (Pick-off point) Lý thuyết ðKTð www.themegallery.com www.stelecom.com.vn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sơ ñồ khối – Block Diagram cu u du o ng th an co ng c om Các quy tắc biến ñổi www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Sơ ñồ khối – Block Diagram cu u du o ng th an co ng c om Các quy tắc biến ñổi www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Tối giản sơ đồ khối • Hàm truyền tương đương hệ thống phức tạp nhận cu u du o • Hai khối nối hồi tiếp ng th an co ng ñược từ sơ ñồ khối nhờ quy tắc tối giản sau: • Hai khối nối tiếp www.themegallery.com Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tối giản sơ ñồ khối c om Ví dụ cu u du o ng th an co ng ðộng servo www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tối giản sơ ñồ khối c om Ví dụ (tiếp) th an co ng Với Td(s)= 0, kết hợp khối mạch truyền thẳng cu u du o ng Tiếp ñến, kết hợp khối mạch phản hồi Cuối kết hợp khối mắc nối tiếp Thay giá trị Lý thuyết ðKTð thành phần vào ñể nhận ñược hàm truyền ñạt cuối www.themegallery.com Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tối giản sơ ñồ khối Cho hệ thống ñiều khiển ñược biểu diễn sơ ñồ khối sau Hãy xác ñịnh tỷ số Y(s)/R(s) cu u du o ng th an co ng c om Ví dụ minh họa www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Tối giản sơ ñồ khối (c) CuuDuongThanCong.com www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Tối giản sơ ñồ khối www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lưu ñồ tín hiệu-Signal Flow Graphs c om Các ñịnh nghĩa ng • Là phương pháp hình học để phân tích thiết kế hệ thống điều khiển co • Bao gồm điểm nút (node) ñường nối (branch) ng th an • Quan hệ (các) ñầu vào (các) ñầu ñược xác ñịnh từ cơng thức Mason du o Các đặc tính cu u • Các đường nối theo chiều phải có hướng chiều tín hiệu • Tất điểm nút điểm cộng tín hiệu • ðiểm nút nguồn (source node) ñiểm nút có đường dẫn từ khơng có đường nối dẫn đến (trừ đường phản hồi) www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Lưu ñồ tín hiệu-Signal Flow Graphs Các đặc tính (tiếp) co ng • ðiểm nút đích (sink node) điểm nút có đường nối dẫn đến khơng có đường nối từ (trừ đường phản hồi) th an •Tuyến thẳng ñường nối liền ñi từ ñiểm nút nguồn tới điểm đích du o ng • Vịng lặp (loop) ñường xuất phát kết thúc điểm nút cu u • Những vịng lặp khơng dính (non-touching loops) vịng lặp khơng có chung điểm nút • Những đường nối đóng vai trị khối (trong sơ đồ khối) có giá trị hàm truyền đạt khối tương ứng www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng Ví dụ 1: Hệ thống động servo c om Lưu đồ tín hiệu-Signal Flow Graphs www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lưu đồ tín hiệu-Signal Flow Graphs k ∆k c om M ∑ T= Công th c Mason k = 1… p; ng ∆ p số tuyến thẳng co ∆ = − ∑ (các HSKð vòng lặp) cu u du o ng th an HSKð dfdfdsfdfsdfs Tích + ∑ cặp hai vịng lặp khơng dính HSKð dfdfdsfdfsdfs Tích − ∑ ba vịng lặp khơng dính HSKð dfdfdsfdfsdfs Tích + ∑ bốn vịng lặp khơng dính CuuDuongThanCong.com www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð https://fb.com/tailieudientucntt Lưu đồ tín hiệu-Signal Flow Graphs k ∆k k = 1… p; p số tuyến thẳng co ∆ ng M ∑ T= c om Công th c Mason (ti p) th an cu u du o ng M k = HSKð tuyến thẳng thứ k ∆ k = ∆ bỏ ñi tất vịng lặp có dính với tuyến thẳng thứ k www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Lưu đồ tín hiệu-Signal Flow Graphs c om Cơng th c Mason ng Xác ñịnh tất tuyến thẳng tính HSKð Mk an co Xác định tất vịng lặp tính HSKð vịng lặp ng th Xác định tất cặp vịng lặp khơng dính tính tích HSKð cặp vịng lặp khơng dính u du o Lặp lại bước cho ba, bốn, … vòng lặp khơng dính cu Tính ∆ cơng thức Xác định vịng lặp có dính với tuyến thẳng thứ k để tính ∆k Áp dụng cơng thức Mason để tính hàm truyền hệ thống www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ng du o • Các tuyến thẳng th an co ng Ví dụ 1: Hệ thống động servo c om Lưu đồ tín hiệu-Signal Flow Graphs HSKð cu u • Các vịng phản hồi HSKð vịng lặp • Các cặp vịng lặp khơng dính nhau: khơng có www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Lưu đồ tín hiệu-Signal Flow Graphs ng Hệ thống ñộng servo (tiếp) co Do an Các vịng khơng dính với tuyến thẳng 1: Khơng th cu u du o ng Áp dụng công thức Mason www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om Lưu đồ tín hiệu-Signal Flow Graphs Hệ thống ñộng servo (tiếp) co ng • Xét hàm truyền từ tín hiệu nhiễu Td(s) ñầu vào tới ñầu θm(s) với Ea=0 th an • Tuyến thẳng HSKð du o ng • Các vịng lặp khơng thay đổi, ∆ ∆1 khơng thay đổi cu u • Áp dụng cơng thức Mason Chú ý: Mẫu số khơng thay đổi www.themegallery.com Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... www.themegallery.com Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tối giản sơ đồ khối c om Ví dụ cu u du o ng th an co ng ðộng servo www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết. .. phản hồi Cuối kết hợp khối mắc nối tiếp Thay giá trị Lý thuyết ðKTð thành phần vào ñể nhận ñược hàm truyền ñạt cuối www.themegallery.com Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt... www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð https://fb.com/tailieudientucntt cu u du o ng th an co ng c om Tối giản sơ ñồ khối www.themegallery.com www.stelecom.com.vn Lý thuyết ðKTð CuuDuongThanCong.com