ỉ Khái niệm ổn định ỉ Tiêu chuẩn ổn định đại số Ø Điều kiện cần Ø Tiêu chuẩn Routh Ø Tiêu chuẩn Hurwitz ỉ Phương pháp quỹ đạo nghiệm số QĐNS Ø Khái niệm về QĐNS Ø Phương pháp vẽ QĐNS Ø X
Trang 1LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
Giảng viên: ThS Huỳnh Thái Hoàng Bộ môn Điều Khiển Tự Động
Khoa Điện – Điện Tử Đại học Bách Khoa TP.HCM Email: hthoang@dee.hcmut.edu.vn
Môn học
Trang 2KHẢO SÁT
Chương 4
Trang 3ỉ Khái niệm ổn định
ỉ Tiêu chuẩn ổn định đại số
Ø Điều kiện cần
Ø Tiêu chuẩn Routh
Ø Tiêu chuẩn Hurwitz
ỉ Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Ø Khái niệm về QĐNS
Ø Phương pháp vẽ QĐNS
Ø Xét ổn định dùng QĐNS
ỉ Tiêu chuẩn ổn định tần số
Ø Khái niệm về đặc tính tần số
Ø Đặc tính tần số của các khâu cơ bản
Ø Đặc tính tần số của hệ thống tự động
Ø Tiêu chuẩn ổn định Bode
Ø Tiêu chuẩn ổn định Nyquist
Nội dung chương 4
Trang 4Khái niệm ổn định
Trang 5ỉ Hệ thống được gọi là ổn định BIBO (Bounded Input Bounded Output) nếu đáp ứng của hệ bị chặn khi tín hiệu vào bị chặn
Khái niệm ổn định
Định nghĩa ổn định BIBO
Hệ thống
Trang 6ỉ Cho hệ thống tự động có hàm truyền là:
Khái niệm ổn định
Cực và zero
n n
n n
m m
m m
a s
a s
a s
a
b s b
s b s
b s
R
s
C s
G
++
++
++
0
1
1 1
0)
(
)
()
(
…
…
n n
n n
a s a
s a s
a s
A = + −1 + + −1 +
1 0
)
m m
m m
b s b
s b s
b s
B = + −1 + + −1 +
1 0
)
tử số hàm truyền
ỉ Zero: là nghiệm của tử số hàm truyền, tức là nghiệm của phương trình B(s) = 0 Do B(s) bậc m nên hệ thống có m zero ký hiệu là z i,
i =1,2,…m
ỉ Cực: (Pole) là nghiệm của mẫu số hàm truyền, tức là nghiệm của phương trình A(s) = 0 Do A(s) bậc n nên hệ thống có n cực ký hiệu là p i , i =1,2,…m
Trang 7Khái niệm ổn định
ỉ Giản đồ cực – zero là đồ thị biểu diễn vị trí các cực và các zero của hệ thống trong mặt phẳng phức
Giản đồ cực - zero
Trang 8Khái niệm ổn định
ỉ Tính ổn định của hệ thống phụ thuộc vào vị trí các cực
ỉ Hệ thống có tất cả các cực có phần thực âm (có tất cả các cực đều nằm bên trái mặt phẳng phức): hệ thống ổn định
ỉ Hệ thống có cực có phần thực bằng 0 (nằm trên trục ảo), các cực còn lại có phần thực bằng âm: hệ thống ở biên giới ổn định
ỉ Hệ thống có ít nhất một cực có phần thực dương (có ít nhất một cực nằm bên phải mặt phẳng phức): hệ thống không ổn định
Điều kiện ổn định
Trang 9Khái niệm ổn định
ỉ Phương trình đặc trưng: phương trình A(s) = 0
ỉ Đa thức đặc trưng: đa thức A(s)
Phương trình đặc trưng (PTĐT)
ỉ Chú ý:
0)
()(
(
)()
()
(
t t
c
t r t
t
Dx
B Ax
x
Phương trình đặc trưng
det s I − A =
Trang 10Tiêu chuẩn ổn định đại số
Trang 11Ø Không ổn định
ỉ Điều kiện cần để hệ thống ổn định là tất cả các hệ số của phương trình đặc trưng phải khác 0 và cùng dấu
ỉ Thí dụ: Hệ thống có phương trình đặc trưng:
Tiêu chuẩn ổn định đại số
Điều kiện cần
0 1
2 5
4 + s + s + s + =
s
Trang 12ỉ Cho hệ thống có phương trình đặc trưng:
Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
Qui tắc thành lập bảng Routh
0
1
1 1
0 n + n− + + n− + n =
a s
a s
a s
ỉ Muốn xét tính ổn định của hệ thống theo tiêu chuẩn Routh, trước tiên ta thành lập bảng Routh theo qui tắc:
Ø Bảng Routh có n+1 hàng
Ø Hàng 1 của bảng Routh gồm các hệ số có chỉ số chẳn
Ø Hàng 2 của bảng Routh gồm các hệ số có chỉ số lẻ
Ø Phần tử ở hàng i cột j của bảng Routh (i ≥ 3) được tính theo công thức:
1 , 1 1
1 , 2
c
c
αvới
Trang 13Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
Dạng bảng Routh
Trang 14ỉ Điều kiện cần và đủ để hệ thống ổn định là tất cả các phần tử nằm ở cột 1 của bảng Routh đều dương Số lần đổi dấu của các phần tử ở cột 1 của bảng Routh bằng số nghiệm của phương trình đặc trưng nằm bên phải mặt phẳng phức
Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
Phát biểu tiêu chuẩn
Trang 15Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
ỉ Xét tính ổn định của hệ thống có phương trình đặc trưng là:
Thí dụ 1
0 1
2 5
4 + s + s + s + =
s
ỉ Giải: Bảng Routh
ỉ Kết luận: Hệ thống ổn định do tất cả các phần tử ở cột 1 bảng Routh đều dương
Trang 16Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
ỉ Xét tính ổn định của hệ thống có sơ đồ khối:
Thí dụ 2
ỉ Giải: Phương trình đặc trưng của hệ thống là:
) 5 )(
3 (
50 )
+ + +
=
s s
s s
s G
2
1 )
0 )
( ).
(
1 + G s H s =
0 )
2 (
1
) 5 )(
3 (
50
+ +
+ +
+
s s
s s
s
0 50
) 2 )(
5 )(
3 ( s + s2 + s + s + + =
s
0 50
30 31
Trang 17Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
Thí dụ 2 (tt)
ỉ Bảng Routh
ỉ Kết luận: Hệ thống không ổn định do tất cả các phần tử ở cột 1 bảng Routh đổi dấu 2 lần
Trang 18Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
ỉ Tìm điều kiện của K để hệ thống ổn định:
1 (
)
+ +
+
=
s s
s s
K s
G
0 )
(
1 + G s =
0 )
2 )(
1 (
+ +
+
+
s s
s s
K
0 2
3
4 + s + s + s + K =
s
Trang 19Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
0 7
9 2
Trang 20Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
Trường hợp đặc biệt 1
ỉ Nếu bảng Routh có hệ số ở cột 1 của hàng nào đó bằng 0, các hệsố còn lại của hàng đó khác 0 thì ta thay hệ số bằng 0 ở cột 1 bởi số ε dương nhỏ tùy ý, sau đó quá trình tính toán được tiếp tục
Trang 21Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
ỉ Xét tính ổn định của hệ thống có phương trình đặc trưng là:
0 3 8
4
2 3 2
4 + s + s + s + =
s
Trang 22Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
Trường hợp đặc biệt 2
ỉ Nếu bảng Routh có tất cả các hệ số của hàng nào đó bằng 0:
Ø Thành lập đa thức phụ từ các hệ số của hàng trước hàng có tất cả các hệ số bằng 0, gọi đa thức đó là A0(s).
Ø Thay hàng có tất cả các hệ số bằng 0 bởi một hàng khác cócác hệ số chính là các hệ số của đa thức dA0(s)/ds, sau đó quátrình tính toán tiếp tục
ỉ Chú ý: Nghiệm của đa thức phụ A0(s) cũng chính là nghiệm của
phương trình đặc trưng
Trang 23Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
ỉ Xét tính ổn định của hệ thống có phương trình đặc trưng là:
Thí dụ 5
0 4 7
8 8
Trang 24Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Routh
Ø Phương trình đặc tính có 2 nghiệm nằm trên trục ảo
Ø Số nghiệm nằm bên trái mặt phẳng phức là 5 – 2 = 3
Hệ thống ở biên giới ổn định
4 4
) ( 2
0 s = s +
ds
s dA
⇒
0 4 4
) ( 2
Trang 25ỉ Cho hệ thống có phương trình đặc trưng:
Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Hurwitz
Qui tắc thành lập ma trận Hurwitz
0
1
1 1
0 n + n− + + n− + n =
a s
a s
a s
ỉ Muốn xét tính ổn định của hệ thống theo tiêu chuẩn Hurwitz, trước tiên ta thành lập ma trận Hurwitz theo qui tắc:
Ø Ma trận Hurwitz là ma trận vuông cấp n×n
Ø Đường chéo của ma trận Hurwitz là các hệ số từ a1 đến a n
Ø Hàng lẻ của ma trận Hurwitz gồm các hệ số có chỉ số lẻ theo thứ tự tăng dần nếu ở bên phải đường chéo và giảm dần nếu ởbên trái đường chéo
Ø Hàng chẳn của ma trận Hurwitz gồm các hệ số có chỉ số chẳn
theo thứ tự tăng dần nếu ở bên phải đường chéo và giảm dần nếu ở bên trái đường chéo
Trang 26Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Hurwitz
Dạng ma trận Hurwitz
a
a a
a
a a
a a
a a
a a
0 0
0 0
4 2
0
5 3
1
6 4
2 0
7 5
3 1
Phát biểu tiêu chuẩn
ỉ Điều kiện cần và đủ để hệ thống ổn định là tất cả các định thức con chứa đường chéo của ma trận Hurwitz đều dương
Trang 27Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Hurwitz
Thí dụ 1
ỉ Xét tính ổn định của hệ thống có phương trình đặc trưng là:
0 2 3
0 3 1
0 2 4
0
0 0
3 1
2 0
3 1
a a
a a
a a
1 3
4 3
1
2 4
2 0
3 1
Δ
a a
a a
20 10
2 3
1
2
4 2 0
0 0
2 0
3 1
3 3
1
2 0
3 1
Δ
a a
a
a a a
a
a a
a a
Trang 28Tiêu chuẩn ổn định đại số: Tiêu chuẩn Hurwitz
Các hệ quả của tiêu chuẩn Hurwitz
ỉ Hệ bậc 2 ổn định nếu phương trình đặc trưng thỏa mãn điều kiện:
2 , 0
, 0
3 0 2
1a a a a
4 , 0
, 0
4
2 1 3
2 0 3
2 1
3 0 2
1
a a a
a a
a a
a a a
a
i
ai
Trang 29Phương pháp quỹ đạo nghiệm số
Trang 30Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Định nghĩa
ỉ Quỹ đạo nghiệm số là tập hợp tất cả các nghiệm của phương trình đặc trưng của hệ thống khi có một thông số nào đó trong hệ thay đổi từ 0 → ∞
ỉ Thí dụ: QĐNS của hệ thống có PTĐT có dạng
2 + s + K =
s
Trang 31Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Qui tắc vẽ QĐNS
ỉ Muốn áp dụng các qui tắc vẽ quỹ đạo nghiệm số, trước tiên ta phải biến đổi tương đương phương trình đặc trưng về dạng:
0 )
s
N K
) (
)
( )
(
0
s D
s
N K s
Điều
độ biên kiện
Điều
) 1 2
( ) (
1
) (
0
0
π
l s
G
s G
0 )
(
1 + G0 s =Gọi n là số cực của G0(s) , m là số zero của G0(s)
Đặt:
(1)
(1) ⇔
⇔
Trang 32Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Qui tắc vẽ QĐNS
ỉ Qui tắc 1: Số nhánh của quỹ đạo nghiệm số = bậc của phương trình đặc tính = số cực của G0(s) = n
ỉ Qui tắc 2:
Ø Khi K = 0: các nhánh của quỹ đạo nghiệm số xuất phát từ các cực của G0(s)
Ø Khi K tiến đến +∞ : m nhánh của quỹ đạo nghiệm số tiến đến
m zero của G0(s), n−m nhánh còn lại tiến đến ∞ theo các tiệm cận xác định bởi qui tắc 5 và qui tắc 6
ỉ Qui tắc 3: Quỹ đạo nghiệm số đối xứng qua trục thực
ỉ Qui tắc 4: Một điểm trên trục thực thuộc về quỹ đạo nghiệm sốnếu tổng số cực và zero của G0(s) bên phải nó là một số lẻ
Trang 33Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Qui tắc vẽ QĐNS (tt)
ỉ Qui tắc 7: : Điểm tách nhập (nếu có) của quỹ đạo nghiệm số nằm trên trục thực và là nghiệm của phương trình:
0
=
ds dK
ỉ Qui tắc 6: : Giao điểm giữa các tiệm cận với trục thực là điểm A có tọa độ xác định bởi:
m n
z p
m n
OA
m i i n
và các zero của G0(s) )
ỉ Qui tắc 5: : Góc tạo bởi các đường tiệm cận của quỹ đạo nghiệm số với trục thực xác định bởi :
m n
Trang 34Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Qui tắc vẽ QĐNS (tt)
ỉ Qui tắc 8: : Giao điểm của quỹ đạo nghiệm số với trục ảo có thểxác định bằng cách áp dụng tiêu chuẩn Routh–Hurwitz hoặc thay
s=jω vào phương trình đặc trưng
ỉ Qui tắc 9: Góc xuất phát của quỹ đạo nghiệm số tại cực phức p j
được xác định bởi:
j i i
i j
m i
i j
1 1
0
) arg(
) arg(
180
θ
Dạng hình học của công thức trên là:
θj = 1800 + (∑góc từ các zero đến cực p j )
− (∑góc từ các cực còn lại đến cực p j )
Trang 35Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Thí dụ 1
) 3 )(
2 (
) (
+ +
=
s s
s
K s
(
) 3 )(
2 (
+ +
+
s s
Trang 36Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Thí dụ 1 (tt)
ỉ Tiệm cận:
1) (
) 1 (
3
0) (
3
0
3
) 1 2
( )
1 2
(
3 2 1
-l l
m n
l
π α
π α
π α
π
π α
3
5 0
3
0 )]
3 ( ) 2 ( 0 [ zero
OA cực
ỉ Điểm tách nhập:
(1) ⇔ K = − s ( s + 2 )( s + 3 ) = − ( s3 + 5 s2 + 6 s )
) 6 10
0
) (
549
Trang 37Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
1a a a
a
K
Thí dụ 1 (tt)
ỉ Giao điểm của QĐNS với trục ảo:
Cách 1: Dùng tiêu chuẩn Hurwitz
6 5
3 2 1
j s
j s
s
⇔
Trang 38Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
0
K
ω ( ) j ω 3 + 5 ( ) j ω 2 + 6 ( ) j ω + K = 0 − j ω3 − 5 ω2 + 6 j ω + K = 0
⎩
⎨
⎧
= +
−
= +
−
0 5
0 6
6
K
ω
Trang 40Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
(
)
+ +
=
s s
s
K s
G
0 )
20 8
(
+ +
+
s s
s
K
2 4
3 ,
p = − ±
Trang 41Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Thí dụ 2 (tt)
ỉ Tiệm cận:
1) (
) 1 (
3
0) (
3
0
3
) 1 2
( )
1 2
(
3 2 1
-l l
m n
l
π α
π α
π α
π
π α
ỉ Điểm tách nhập:
3
) 0 ( )]
2 4
( ) 2 4
( 0
[ zero
OA cực
) 20 8
( s3 s2 s
K = − + +
) 20 16
33 3
1
s s
(hai điểm tách nhập)
Trang 42Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
( 20 )
( 8 )
0 20
−
= +
−
0 20
0 8
3
2
ω ω
⎧
=
= 0
20
K
ω
⇔
Trang 43Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Trang 44Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Trang 45Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
20 8
)(
3 (
) 1
(
+ +
+
+ +
s s
s s
s K
2 4
4 ,
p = − ±
) 20 8
)(
3 (
) 1
( )
+ +
+
+
=
s s
s s
s
K s
Trang 46Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Thí dụ 3 (tt)
ỉ Tiệm cận:
1) (
) 1 (
3
0) (
3
1
4
) 1 2
( )
1 2
(
3 2 1
-l l
m n
l
πα
πα
πα
π
πα
ỉ Điểm tách nhập:
4
) 1 ( )]
2 4
( ) 2 4
( ) 3 ( 0 [
− +
OA cực
(không cóđiểm tách nhập)
) 1 (
) 20 8
s
s
2 3
4
) 1 (
60 88
77 26
3
+
+ +
s s
ds dK
, 0
05 , 1 67
, 3
4 , 3
2 , 1
j s
j s
⇔
Trang 47Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
60 ( 44
11 3 2
s
0 )
60 ( 44
+
−
= +
−
0 )
60 ( 11
0 44
3
2 4
ωω
893 , 5
314 ,
Trang 48Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
θ = + − + +
) 90 6
, 116 4
, 153 (
3 , 146
=
Trang 49Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
−j5,893
Trang 50Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Thí dụ 4
ỉ Cho hệ thống điều khiển có sơ đồ khối như sau:
) 3 9
(
10 )
+ +
=
s s
s G
s
K K
Trang 51Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
9
10 7
s
KP
0 )
( ) (
1 + GC s G s =
0 )
3 )(
9 (
10
+ +
+
s s
Trang 52Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
3
) 0 ( )]
3 (
) 3 (
9 [ zero
3 2 1
s s
s
⇔
1) (l
2
/
0) (l
2
/ 1
3
) 1 2
( )
1 2
π
m n
l
QĐNS có hai điểm tách nhập trùng nhau tại −3
Trang 53Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
) arg(
9
3 90
3 arg(
)) 9 ( 3 [arg(
) 0 3
arg(
=
Trang 54Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS)
Thí dụ 4 (tt)
ỉ Khi K I =2.7, QĐNS của
hệ thống nằm hoàn
toàn bên trái mặt phẳng
phức khi K P =0→+∞, do
đó hệ thống ổn định khi
K I =2.7, K P =270
Trang 55Tieâu chuaån oån ñònh taàn soá
Trang 56Tiêu chuẩn ổn định tần số
Khái niệm đặc tính tần số
ỉ Hãy quan sát đáp ứng của hệ thống tuyến tính ở trạng thái xác lập khi tín hiệu vào là tín hiệu hình sin
Trang 57Tiêu chuẩn ổn định tần số
Khái niệm đặc tính tần số
ỉ Hệ thống tuyến tính: khi tín hiệu vào là tín hiệu hình sin thì ởtrạng thái xác lập tín hiệu ra cũng là tín hiệu hình sin cùng tần sốvới tín hiệu vào, khác biên độ và pha
ỉ Định nghĩa: Đặc tính tần số của hệ thống là tỉ số giữa tín hiệu ra
ở trạng thái xác lập và tín hiệu vào hình sin
) (
j C
= số tần tính
Đặc
Người ta chứng minh được:
) (
) ( s ω G j ω
Đặc
Trang 58Tiêu chuẩn ổn định tần số
Đáp ứng biên độ – Đáp ứng pha
ỉ Tổng quát G(jω) là một hàm phức nên có thể biểu diễn dưới dạng đại số hoặc dạng cực:
Trong đó:
) (
).
( )
( )
( )
e M
jQ P
j
) ( )
( )
( )
)
( )
( )
ω
ω ω
ω
ϕ
P
Q tg
j G
Đáp ứng biên độĐáp ứng pha
ỉ Ý nghĩa vật lý:
Ø Đáp ứng biên độ cho biết tỉ lệ về biên độ (hệ số khuếch đại) giữa tín hiệu ra và tín hiệu vào theo tần số
Ø Đáp ứng pha cho biết độ lệch pha giữa tín hiệu ra và tín hiệu vào theo tần số
Trang 59Tiêu chuẩn ổn định tần số
Biểu đồ Bode – Biểu đồ Nyquist
ỉ Biểu đồ Bode: là hình vẽ gồm 2 thành phần:
Ø Biểu đồ Bode về biên độ: là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa logarith của đáp ứng biên độ L(ω) theo tần số ω
Ø Biểu đồ Bode về pha: là đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa đáp ứng pha ϕ(ω) theo tần số ω
Cả hai đồ thị trên đều được vẽ trong hệ tọa độ vuông góc với trục hoành ω được chia theo thang logarith cơ số 10
ỉ Biểu đồ Nyquist: (đường cong Nyquist) là đồ thị biểu diễn đặc tính tần số G(jω) trong hệ tọa độ cực khi ω thay đổi từ 0→∞
) ( lg
20 )
Trang 60Tiêu chuẩn ổn định tần số
Biểu đồ Bode Biểu đồ Nyquist
Trang 61Tiêu chuẩn ổn định tần số
Các thông số quan trọng của đặc tính tần số
ỉ Tần số cắt biên (ωc): là tần số mà tại đó biên độ của đặc tính tần số bằng 1 (hay bằng 0 dB)
1 )
( ω−π = −
ỉ Độ dự trữ biên (GM – Gain Margin):
) (
M = + ϕ ω
Φ
Trang 62Tiêu chuẩn ổn định tần số
ỉ Hàm truyền:
ỉ Đặc tính tần số:
Ø Biên độ:
K s
G( ) =
K j
G( ω) =
K
M(ω) = L(ω) = 20lgK
0)
Trang 63Tiêu chuẩn ổn định tần số
Đặc tính tần số của các khâu cơ bản: Khâu tỉ lệ
Trang 64Tieâu chuaån oån ñònh taàn soá
Trang 65Tiêu chuẩn ổn định tần số
Đặc tính tần số của các khâu cơ bản: Khâu tích phân lý tưởng
Trang 66Tiêu chuẩn ổn định tần số
ỉ Hàm truyền:
ỉ Đặc tính tần số:
Ø Biên độ:
s s
M L(ω) = 20lgω
090)
Trang 67Tiêu chuẩn ổn định tần số
Đặc tính tần số của các khâu cơ bản: Khâu vi phân lý tưởng
Trang 68Tiêu chuẩn ổn định tần số
)(
)1
(1
1)
(
ω
ω ω
ω
T
Tj K
Tj
j G
+
−
=+
=
2 21
1)
ỉ Vẽ gần đúng biểu đồ Bode biên độ:
Ø : đường thẳng nằm ngang trùng trục hoành
Ø : đường thẳng có độ dốc −20dB/dec
Trang 69Tiêu chuẩn ổn định tần số
Đặc tính tần số của các khâu cơ bản: Khâu quán tính bậc 1
tần số gãy
Trang 70Tiêu chuẩn ổn định tần số
ỉ Hàm truyền:
ỉ Đặc tính tần số:
Ø Biên độ:
1)
(s = Ts +
G
)(
( jω = Tjω +
G
2 2
1)
1lg20)
ỉ Vẽ gần đúng biểu đồ Bode biên độ:
Ø : đường thẳng nằm ngang trùng trục hoành
Ø : đường thẳng có độ dốc +20dB/dec
Trang 71Tiêu chuẩn ổn định tần số
Đặc tính tần số của các khâu cơ bản: Khâu sớm pha bậc 1
tần số gãy
Trang 72Tiêu chuẩn ổn định tần số
ỉ Vẽ gần đúng biểu đồ Bode biên độ:
Ø : đường thẳng nằm ngang trùng trục hoành
Ø : đường thẳng có độ dốc −40dB/dec
T
/1
<
ω
T
/1
>
ω
12
1)
T
s G
ξ (0 < ξ <1)
12
1)
++
−
=
ω ξ
ω
ω
Tj T
j G
2 2 2 2
2 2
4)
1(
1)
(
ω ξ
ω
ω
T T
2 2
4)
1(lg20)
(
ω
ω
ξ ω
ϕ
T T tg