GIAO TRINH c6b CO SO TU DONG

CƠ SỞ TỰ ĐỘNGGiảng viên: Nguyễn Đức Hoàng Bộ môn Điều Khiển Tự Động Khoa Điện – Điện Tử Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Email: ndhoang@hcmut.edu.vn MÔN HỌC... THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LIÊN

Trang 1

CƠ SỞ TỰ ĐỘNG

Giảng viên: Nguyễn Đức Hoàng

Bộ môn Điều Khiển Tự Động

Khoa Điện – Điện Tử

Đại Học Bách Khoa Tp.HCM

Email: ndhoang@hcmut.edu.vn

MÔN HỌC

Trang 2

THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LIÊN TỤC

CHƯƠNG 6

Trang 3

Thiết kế hệ thống dùng Bode

Bộ điều khiển sớm pha → cải thiện chất lượng quá độ

G(s) Gc(s)

1 Ts

G (s) K ( 1)

1 Ts

+ α

+

Trang 4

Biểu đồ Bode khâu sớm pha

C 20log(K ) 20log( ) + α

C 20log(K ) 10log( ) + α

C 20log(K )

1 T α ωmax 1 T

max

ϕ

max

1 T

α

max

1 arcsin

1

α −

α +

Trang 5

Thiết kế hệ thống dùng Bode

Bộ điều khiển trễ pha → cải thiện chất lượng xác lập

G(s) Gc(s)

1 Ts

G (s) K ( 1)

1 Ts

+ α

+

Trang 6

Biểu đồ Bode khâu trễ pha

C 20log(K ) 20log( ) + α

C 20log(K ) 10log( ) + α

C 20log(K )

1 T α ωmin 1 T

min

ϕ

min

1 T

ω =

α

min

1 arcsin

1

α −

α +

Trang 7

Các bước thiết kế khâu sớm pha dùng Bode

• Bước 1: Xác định KC để thỏa yêu cầu sai số xác

lập

• Bước 2: Đặt G1(s) = KC*G(s) Vẽ Bode

G1(s)

• Bước 3: Xác định tần số cắt biên G1(s) : ωc

C

K

Trang 8

• Bước 4: Xác định độ dự trữ pha G1(s) :

ΦM

• Bước 5: Xác định góc pha cần bù :

ΦM* : độ dự trữ pha mong muốn, θ = 50 : 200

• Bước 6: Tính α :

*

max

1 sin

α =

Trang 9

• Bước 7: Xác định tần số cắt mới dựa vào

điều kiện :

• Bước 8: Tính T :

• Bước 9: Kiểm tra hệ thống thỏa mãn độ dự trữ biên không? Nếu không quay lại Bước 5

( )' ( )

1 C

L ω = − 10log α

' C

1

T =

ω α

Trang 10

Ví dụ 1

Sơ đồ điều khiển

• Thiết kế GC(s) sao cho sau khi thiết kế hệ thống thỏa yêu cầu:

G(s) Gc(s)

-2

40 G(s)

s (s 10)

=

+

a

K = 10, Φ M ≥ 20 , GM ≥ 5dB

Trang 11

Ví dụ 2

• Thiết kế GC(s) sao cho sau khi thiết kế hệ thống thỏa yêu cầu: có sai số sác lập đối với ngõ vào hàm nấc 5% và

G(s) Gc(s)

-2

16 G(s)

(s 2) (25s 1)

=

Φ ≥ ≥

Trang 12

Các bước thiết kế khâu trễ pha dùng Bode

• Bước 1: Xác định KC để thỏa yêu cầu sai số xác

lập

• Bước 2: Đặt G1(s) = KC*G(s) Vẽ Bode G1(s)

C

K

Trang 13

• Bước 3: Xác định tần số cắt biên mới dựa

vào điều kiện:

ΦM* : độ dự trữ pha mong muốn, θ = 50 : 200

• Bước 4: Tính α từ điều kiện :

( )' 0 *

ϕ ω = − + Φ + θ

( )' ( )

1 C

L ω = − 20log α

Trang 14

• Bước 5: Chọn zero khâu hiệu chỉnh:

• Bước 6: Tính T :

• Bước 7: Kiểm tra hệ thống thỏa mãn độ dự trữ biên không? Nếu không quay lại Bước 3

' C

1

T

T << ω → α

α

T

T = α

α

Trang 15

Ví dụ 3

G(s) Gc(s)

-2

10s 1 G(s)

s(s 10)

+

=

+

v

K = 10, Φ M ≥ 40 , GM ≥ 20dB

Trang 16

Ví dụ 4

G(s) Gc(s)

-10 G(s)

s(s 1)(s 10)

=

v

K = 10, Φ M ≥ 40 , GM ≥ 20dB

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	238,61 KB