Môn học Môn học CƠ SỞ TỰ ĐỘNGCƠ SỞ TỰ ĐỘNG Biên soạn: TS. Huỳnh Thái Hồng ề ể Bộ mơn đi ề u khi ể n tự động Khoa Điện – Điện Tử Đại học Bách Khoa TPHCM Email: hthoang@hcmut.edu.vn Homepage: www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ Giảng viên: HTHồng, NVHảo, NĐHồng, BTHuyền, HHPhương, HMTrí 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 1 Ch 1 Gii hi h h i khi Noọi dung moõn hoùcNoọi dung moõn hoùc Ch ng 1 : Gii t hi uv h t h ng i u khi nt ng Chng 2: Mụ hỡnh toỏn hch thng liờn tc Chng 3: c tớnh ng hc Chng 4: ỏnh giỏ tớnh n nh cah thng Chng 5: Chtlng cah thng iu khin Chng 6: Thitk h thng iu khin liờn tc Chng 7: Mụ t toỏn hch rirc Chng 8: Phõn tớch h rirc Chng 9: Thitk h rirc Chng 10: ng dng 9 September 2011 â H. T. Hong - éHBK TPHCM 2 Gi ù h ù há đi à khi å đ Tài liệu tham khảoTài liệu tham khảo  Gi a ù otrìn h : Ly ù t h uye á t đi e à u khi e å ntự đ ộng Nguyễn Thò Phương Hà – Huỳnh Thái Hoàng NXB Đa ï iho ï c Q uốc Gia TPHCM ï ï Q  Bài tập: Bài tập điều khiển tự động Nguye ã n Thò Phương Ha ø Nguyen Thò Phương Ha NXB Đại học Quốc Gia TPHCM Th kh û á û ù øi li ä ù ù ø kh ù  Th am kh a û o: ta á tca û ca ù cta øi li e ä uco ù ca ù ctư ø kh o ù a: control, control theory, control system, feedback control TD: Automatic Control S y stems,B.C.Kuo. y Modern Control Engineering, K. Otaga. Modern Control System Theory and Design, S.M. Shinners Feedback Control Systems J V De Vegte 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 3 Feedback Control Systems , J . V . De Vegte . Chöông 1Chöông 1 GIỚITHIỆUVỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNGGIỚITHIỆUVỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNGGIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 4 Khái iệ điề khiể Noäi dung chöông 1Noäi dung chöông 1  Khái n iệ m điề u khiể n  Các nguyên tắc điều khiển  Các phầntử trong hệ thống điều khiểntự động  Các phần tử trong hệ thống điều khiển tự động  Phân loại hệ thống điều khiển tự động  M ộ t số v í dụ về c á c h ệ th ố n g đ i ều khi ể n ộ số vdụ về cc ệ ố g đ ều ể 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 5 àà åàà å Khaùi nieäm ve à ñie à u khie å nKhaùi nieäm ve à ñie à u khie å n 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 6  Thí d 1 Lùi ti â iữ tá đä å đò h 40 k/h Khái niệm về điều khiểnKhái niệm về điều khiển  Thí d ụ 1 : L a ùi xe, mục ti e â ug iữ t o á c đ o ä xe o å n đò n h v= 40 k m /h Mắt quan sát đồng hồ đo tốc độ  thu tha äp thôn g tin. äp g Bộ não điều khiển tăng tốc nếu v<40km/h, giảm tốc nếu v>40km/h û  xư û lý thông tin  Tay giảm ga hoặc tăng ga  ta ù c động le â n hệ tho á ng  tac động len hệ thong Kết quả của quá trình điều khiển trên: xe chạy với tốc độ “gần” bằng 40km/h.  Đònh nghóa: Điều khiển là quá trình thu thập thông tin, xử lý thông tin và tác động lên hệ thống để đáp ứng của hệ thống “ g ần” với mu ï cđíchđ ò nh trước. Đ iều khiển tư ï đo ä n g là q uá trình 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 7 g ï ò ï äg q điều khiển không có sự tác động của con người. Hệ thống điều khiển mực chất lỏng đơn giảnHệ thống điều khiển mực chất lỏng đơn giản 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 8 Điều khiển tốc độ động cơ hơi nướcĐiều khiển tốc độ động cơ hơi nước 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 9 Điều khiển tốc độ động cơ hơi nướcĐiều khiển tốc độ động cơ hơi nước 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 10 [...]... (t):  yht(t): tín hiệu hồi tiếp  e(t): sai số 9 September 2011 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 12 Đối tượng  Rat Rất đa dang dạng  Các lớp đối tượng cơ bản:  Điện  Cơ  Nhi ät Nhiệ  Lưu chất  Hóa  Hệ thống thực tế có thể bao gồm trong nó nhiều quá trình cơ ban bản 9 September 2011 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 13 Cảm biến  Cam bien Cảm biến nhiệt độ  Cảm biến vò trí  Cam bien toc Cảm biến tốc độ  Cảm... khiển tự động  Đáùp ứùng củûa h thốáng kh ng thỏûa mãn yêu cầàu hệ h khô h  Tăng độ chính xác  Tăng hiệu quả kinh tế 9 September 2011 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 11 Các thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển 3 thàønh phầàn cơ b ûn: đ ái tượng, b đi àu khi ån, cảûm bi án h h bả đố bộ điề khiể biế r(t)  e(t) Bộ điều khiển u(t) Đối tượng y(t) yht(t) Cảm biến ế Các ký hiệu viết tắt:  r(t): tín hiệu đặt... 2011 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 14 Bộ điều khiển  Cơ  Điện  Điều Đieu khien khiển tương tư (analog) tự  Điều khiển số (digital)  Đi àu khi ån d øng vi xử l ù, vi đi àu khi ån, DSP Điề khiể dù i ử lý i điề khiể  Điều khiển dùng máy tính  Điềàu khiểån dùng các bộ điềàu khiểån lập trình (PLC) 9 September 2011 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 15 Các bài toán cơ bản trong lónh vực điều khiển tự động    Phâ... h ä th á th û man cac yeu cau về chat lươ ng õ ù â à h át lượ Nhận dạng hệ thống: Chưa biết cấu trúc và thông số của hệ thống Vấn đề dặët ra là xác đònh cấu trúc và thông số của hệä g ò thống Môn học Cơ sở tự động chỉ giải quyếát bài toán phân tích hệ thống và thiết kế hệ thống Bài toán nhận dạng hệ thống sẽ ï g g ï đươc nghiên cứu trong môn hoc khác 9 September 2011 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 16 Các... Nguyên tắc phân cấp 5: Thí du: Hệ thống sản xuất linh hoat (FMS) dụ: thong san xuat hoạt 9 September 2011 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 27 Nguyên tắc 6: Nguyên tắc cân bằng nội 6:  Mỗi hệ thống cần xây dựng cơ chế cân bằng nội để có khả năng tựï giải quyết những biến độäng xảy ra g q y 9 September 2011 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 28 Phân loại hệ thống điều khiển 9 September 2011 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 29 Phân... nhiều ngõ ra (hệ MIMO): (Multi thong nhieu ngo vao nhieu ngo Input – Multi Output) Đa số các hệ thống trong thực tế đều là hệ phi tuyến biến đổi theo thời gian, nhiều ngõ vào, nhiều ngõ ra Mon học Môn hoc Cơ sở tư động chỉ đề cập đến lý thuyết điều khiển hệ sơ tự đe đen ly thuyet đieu khien tuyến tính bất biến, một ngõ vào, một ngõ ra 9 September 2011 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 31 Phân loại theo chiến lược . 8 Điều khiển tốc độ động cơ hơi nướcĐiều khiển tốc độ động cơ hơi nước 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 9 Điều khiển tốc độ động cơ hơi nướcĐiều khiển tốc độ động cơ hơi nước 9 September. ÐHBK TPHCM 11 Các thành phần cơ bản của hệ thống điều khiểnCác thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển 3 høh hà bû đái b đi à khi å û bi á 3 t h a ø n h p h a à ncơ b a û n: đ o ái tượng, b ộ đi e à u khi e å n,. tượng  Ra á t đa dang  Rat đa da ï ng  Các lớp đối tượng cơ bản:  Điện  Điện  Cơ  Nhi ät  Nhi e ät  Lưu chất  Hóa  Hệ thống thực tế có thể bao gồm trong nó nhiều quá trình cơ ba û n ban 9 September 2011 © H.