26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 1 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Giảng viên: TS. Huỳnh Thái Hoàng Bộ môn Điều Khiển Tự Động Khoa Điện – Điện Tử Đại học Bách Khoa TP.HCM Email: hthoang@hcmut.edu.vn Homepage: http://www2.hcmut.edu.vn/~hthoang/ Môn học Môn học 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Chương 4 Chương 4 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 3 ỉ Các tiêu chuẩn chất lượng ỉ Sai số xác lập ỉ Đáp ứng quá độ ỉ Các tiêu chuẩn tối ưu hóa đáp ứng quá độ ỉ Quan hệ giữa chất lượng trong miền tần số và chất lượng trong miền thời gian Nội dung chương 4 Nội dung chương 4 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 4 Các tiêu chuẩn chất lượng Các tiêu chuẩn chất lượng 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 5 ỉ Sai số: là sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu hồi tiếp. Các tiêu chuẩn chất lượng Các tiêu chuẩn chất lượng Sai số xác lập Sai số xác lập ỉ Sai số xác lập: là sai số của hệ thống khi thời gian tiến đến vô cùng. )()()( tctrte ht − = )(lim 0 tee t xl → = )()()( sCsRsE ht − = )(lim 0 ssEe s xl → = ⇔ ⇔ c ht (t) t 0 r(t) e(t) e xl e xl 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 6 ỉ Hiện tượng vọt lố: là hiện tượng đáp ứng của hệ thống vượt quá giá trò xác lập của nó. Các tiêu chuẩn chất lượng Các tiêu chuẩn chất lượng Đáp ứng quá độ: Đáp ứng quá độ: Độ vọt lố Độ vọt lố ỉ Độ vọt lố: (Percent of Overshoot – POT) là đại lượng đánh giá mức độ vọt lố của hệ thống, độ vọt lố được tính bằng công thức: %100 max × − = xl xl c cc POT t c(t) 0 c xl vọt lố không vọt lố c(t) t 0 c xl c max c max − c xl c xl 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 7 ỉ Thời gian quá độ (t qđ ): là thời gian cần thiết để sai lệch giữa đáp ứng của hệ thống và giá trò xác lập của nó không vượt quá ε%. ε% thường chọn là 2% (0.02) hoặc 5% (0.05) Các tiêu chuẩn chất lượng Các tiêu chuẩn chất lượng Đáp ứng quá độ: Đáp ứng quá độ: Thời gian quá độ Thời gian quá độ – – Thời gian lên Thời gian lên ỉ Thời gian lên (t r ): là thời gian cần thiết để đáp ứng của hệ thống tăng từ 10% đến 90% giá trò xác lập của nó. 0 (1+ ε )c xl (1 ) c xl t c(t) c xl t qđ 0 c(t) t c xl t r 0.9c xl 0.1c xl 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 8 Sai soá xaùc laäp Sai soá xaùc laäp 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 9 Sai số xác lập Sai số xác lập Biểu thức sai số xác lập Biểu thức sai số xác lập )()(1 )( lim)(lim 00 sHsG ssR ssEe ss xl + == →→ )()(1 )( )( sHsG sR sE + = ỉ Ta có: ỉ Suy ra: ỉ Nhận xét: sai số xác lập không chỉ phụ thuộc vào cấu trúc và thông số của hệ thống mà còn phụ thuộc vào tín hiệu vào. 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 10 Sai số xác lập Sai số xác lập Sai số xác lập khi tín hiu vào là hàm nấc Sai số xác lập khi tín hiu vào là hàm nấc ỉ Nếu tín hiệu vào là hàm nấc đơn vò: ssR /1)( = p xl K e + = 1 1 với )()(lim 0 sHsGK s p → = (hệ số vò trí) c ht (t) 0 t 1 G(s)H(s) không có khâu tích phân lý tưởng c ht (t) 0 t 1 G(s)H(s) có ít nhất 1 khâu tích phân lý tưởng [...]... ỉ Tùy theo số khâu tích phân lý tưởng có trong hàm truyền G(s)H(s) mà các hệ số Kp, Kv, Ka có giá trò như sau: ỉ Nhận xét: Ø Muốn exl của hệ thống đối với tín hiệu vào là hàm nấc bằng 0 thì hàm truyền G(s)H(s) phải có ít nhất 1 khâu tích phân lý tưởng Ø Muốn exl của hệ thống đối với tín hiệu vào là hàm dốc bằng 0 thì hàm truyền G(s)H(s) phải có ít nhất 2 khâu tích phân lý tưởng Ø Muốn exl của hệ thống... khâu tích phân lý tưởng Ø Muốn exl của hệ thống đối với tín hiệu vào là hàm parabol bằng 0 thì hàm truyền G(s)H(s) phải có ít nhất 3 khâu tích phân lý tưởng 26 September 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 13 Đáp ứng quá độ 26 September 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 14 Đáp ứng quá độ Hệ quán tính bậc 1 K Ts 1 R(s) ỉ ỉ ỉ C(s) K Ts 1 Hàm truyền hệ quán tính bậc 1: G ( s ) Hệ quán tính bậc 1 có một cực thực: Đáp... giảm dần Nếu = 0, đáp ứng của hệ là dao động không suy giảm với tần số n n gọi là tần số dao động tự nhiên Ø Nếu 0< . Hồng - ÐHBK TPHCM 1 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Giảng viên: TS. Huỳnh Thái Hoàng Bộ môn Điều Khiển Tự Động Khoa Điện – Điện. TPHCM 2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Chương 4 Chương 4 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 3 ỉ Các