Bài giảng lý thuyết điều khiển tự động - Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển rời rạc part 1 docx

Hồng - ÐHBK TPHCM 1Giảng 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

15 December 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 1

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

15 December 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 2

PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN RỜI RẠC

Chương 7

15 December 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 3

‘ Đánh giátính ổn định

‘ Chất lượng của hệ rời rạc

‘ Thiết kế hệ thống điều khiển rời rạc

Nội dung chương 7

15 December 2006 © H T Hoàng - ÐHBK TPHCM 4

15 December 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 5

Điều kiện ổn định của hệ rời rạc

‘ Hệ thống ổn định BIBO (Bounded Input Bounded Output) nếu tín hiệu vào bị chặn thì tín hiệu ra bị chặn

Ts e

z =

Re s

Im s

Miền ổn định

Miền ổn định của hệ liên

tục là nữa trái mặt phẳng s

{ } 0

Re s <

Re z

Im z

Miền ổn định

1

Miền ổn định của hệ rời rạc là

vùng nằm trong vòng tròn đơn vị

1

|

| z <

15 December 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 6

Phương trình đặc trưng của hệ rời rạc

+

H(s)

ZOH R(s)

‘ Hệ thống điều khiển rời rạc mô tả bởi sơ đồ khối:

⇒ Phương trình đặc trưng: 1 + GC( z ) GH ( z ) = 0

‘ Hệ thống điều khiển rời rạc mô tả bởi PTTT:







=

+

=

+

) ( )

(

) ( )

( )

1

(

k k

c

k r k

k

d

d

d

x C

B x

A x

⇒ Phương trình đặc trưng: det(z I − A d ) = 0

15 December 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 7

Phương pháp đánh giá tính ổn định của hệ rời rạc

‘ Tiêu chuẩn ổn định đại số

Ž Tiêu chuẩn Routh – Hurwitz mở rộng

Ž Tiêu chuẩn Jury

‘ Phương pháp quỹ đạo nghiệm số

15 December 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 8

Tiêu chuẩn Routh – Hurwitz mở rộng

Re z

Im z

Miền ổn định

1

Miền ổn định: trong vòng

tròn đơn vị của mặt phẳng Z

Re w

Im w

Miền ổn định

Miền ổn định: nữa trái

mặt phẳng W

1

0z n + a z n− + + a n− z + a n =

dụng tiêu chuẩn Routh – Hurwitz cho PTĐT theo biến w

1

1

−

+

=

w w z

15 December 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 9

Thí dụ xét ổn định dùng tiêu chuẩn Routh – Hurwitz mở rộng

‘ Đánh giá tính ổn định của hệ thống:

3

3 )

(

+

s

e s

G

s

C(s)

+

R(s)

5 0

=

T

H(s)

1

1 )

(

+

=

s

s H

Biết rằng:

Phương trình đặc trưng của hệ thống:

0 )

(

1 + GH z =