dkms chuong 4 8874

1  Các thuật toán điều khiển ở dạng biến đổi z phải được thực thi bằng máy tính với các dạng chương trình bao gồm các phần tử trễ đơn vị, các hệ số nhân và cộng..  Một hàm truyền ở dạn

1

 Các thuật toán điều khiển ở dạng biến đổi z phải được thực thi bằng máy tính với các dạng chương trình bao gồm các phần tử trễ đơn vị, các hệ số nhân và cộng

 Một hàm truyền ở dạng biến đổi z có thể được thực thi bằng nhiều phương pháp khác nhau Về mặt toán học, các phương pháp này là tương đương chỉ khác nhau ở cách được thực hiện Tuy nhiên các phương pháp khác nhau sẽ có các hệ số tính toán

2

Chương 4 Thực thi các bộ điều khiển số

khác nhau, độ nhạy khác nhau với tín hiệu sai lệch

và cách lập trình khác nhau Chương này sẽ đề cập đến một số phương pháp dùng để thực thi các bộ điều khiển số như cấu trúc trực tiếp, cấu trúc song song,

1

2

Hàm truyền của một bộ điều khiển số có thể được biểu diễn bởi một tỷ số của hai đa thức:

Trong đó cấu trúc trực tiếp và là các hệ số nhân

      0

1 1

n

j j j n j j j

a z

U z

D z















j

a bj

(4.1)

Chương 4 Thực thi các bộ điều khiển số

4.1.1 Cấu trúc chuẩn trực tiếp Nếu phương trình (4.1) có thể được viết lại như sau:0

1

b 

      0

0

n

j j j n

j j j

a z

U z

D z

E z b z









3

5

4.1.1 Cấu trúc chuẩn trực tiếp Chúng ta đưa ra một biến có dạng như sau: R z 

 

0

n

j j j n

j j j

a z

U z R z

R z E z b z









 

6

Chương 4 Thực thi các bộ điều khiển số

4.1.1 Cấu trúc chuẩn trực tiếp

   

 

0

n

j j j

U z

a z

R z

 

   

 

0

n

j j j

E z

b z

và 5

6

Giả thiết ta có hàm truyền của một bộ điều khiển số

có dạng như sau:

(4.6)

     

1

n

j j j

R z E z b z R z



0

n

j j j

U z a z R z



 

Phương trình (4.6) có thể viết lại như sau:

(4.7)

Chương 4 Thực thi các bộ điều khiển số

4.1.1 Cấu trúc chuẩn trực tiếp Phương trình (4.6) và (4.7) có thể viết trong miền thời gian có dạng như sau:

Phương trình (4.8) và (4.9) định nghĩa dạng trực tiếp và sơ đồ khối được thực thi như trên hình 4.1

(4.8)

1

n

j



0

n

k j k j

u a r 



7

9

4.1.1 Cấu trúc chuẩn trực tiếp

10

Chương 4 Thực thi các bộ điều khiển số

4.1.1 Cấu trúc chuẩn trực tiếp

Ví dụ 4.1: Cho hàm truyền của một bộ điều khiển số

có dạng như sau:

Vẽ sơ đồ khối của bộ điều khiển theo cấu trúc chuẩn trực tiếp

  1 2 11 4 22

D z



9

10

Theo (4.8), (4.9) và hình (4.1) ta có sơ đồ sau:

Chương 4 Thực thi các bộ điều khiển số

4.1.2 Cấu trúc không chuẩn trực tiếp Quan tâm đến phương trình (4.1) với b0  1

      0

0

n

j j j n

j j j

a z

U z

D z

E z b z









11

13

4.1.2 Cấu trúc không chuẩn trực tiếp Nhân chéo và viết lại phương trình (4.10) ta có:

Khi ta có:

(4.11)

   

U z b z E z a z



0 1

     

U z a z E z b z U z

14

Chương 4 Thực thi các bộ điều khiển số

4.1.2 Cấu trúc không chuẩn trực tiếp Phương trình (4.12) được viết trong miền thời gian như sau:

0 1

n n

k j k j j k j

j j

u a e  b u 

 

13

14