GIAO TRINH c8c 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... PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾHỆ THỐNG ĐIỀU

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

PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN RỜI RẠC

CHƯƠNG 8

Thiết kế hệ thống điều khiển Hiệu chỉnh nối tiếp:

Hồi tiếp trạng thái:

Hàm truyền rời rạc

các khâu cơ bản

Khâu vi phân

Trong miền thời gian: ( )

( ) de t

u t

dt

=

Rời rạc dùng sai phân lùi: ( ) ([ 1 ] )

( ) e kT e k T

u kT

T

=

Lấy biến đổi Z hai vế:

1

( ) ( ) ( ) E z z E z

U z

T

−

−

=

Hàm truyền khâu vi phân:

1

( ) ( )

( )

C

G z

−

Hàm truyền rời rạc

các khâu cơ bản

Khâu tích phân

Trong miền thời gian:

0

t

u t = ∫ e τ τ d

Rời rạc:

Xấp xỉ:

1

( )

( )

k T

k T

−

−

1

1

( )

( ) ([ ] ) ( )

kT

k T

u kT u k T e d

−

1

1 2

( )

kT

k T

T

e d e k T e kT

−

∫

Hàm truyền rời rạc

các khâu cơ bản

Khâu tích phân

Biến đổi Z:

Hàm truyền:

2

U z = z U z− + z E z− + E z

1 1

( ) ( )

( )

C

G z

−

−

Hàm truyền rời rạc

các khâu cơ bản

Bộ điều khiển PID rời rạc

Hàm truyền:

−

Phương pháp thiết kế

bộ điều khiển rời rạc

Cách 1: Thiết kế bộ điều khiển liên tục Sau đó rời rạc bộ điều khiển liên tục ta được bộ điều khiển rời rạc.

Cách 2: Thiết kế bộ điều khiển trực tiếp trên hệ thống rời rạc

Các phương pháp : QĐNS, phân bố cực.

→ phương pháp : phân bố cực.

Ví dụ 1

Cho hệ thống hồi tiếp âm sau:

Tính KP và KI sao cho sau hiệu chỉnh hệ kín có cặp cực phức với:

I

K T z

+

0 707 , n 4 ( rad s / )

Ví dụ 2

Cho hệ thống hồi tiếp âm sau:

a Cho .Xác định K để hệ kín ổn định ?

0.1

10 ( )

10

s

e

G s

s

−

=

+

0 5

0 5

( )

.

C

z

G z

z

−

= +

b Cho Xác định K, a, b để hệ kín có cặp cực phức ? Tính sai số xác lập khi ngõ vào hàm nấc đơn vị với GC(z) tìm được ?

( )

C

z a

G z

z b

+

= +

1 2* 0 5 0 5

z = − ± j

Ví dụ 3

Cho hệ thống rời rạc được mô tả bởi PTTT:

Xác định luật điều khiển để ngõ ra thỏa: POT = 9.5%, tqđ(5%) = 1s

và yxl = 1 đối với ngõ vào r(k) hàm nấc đơn vị ?

( ) 1 0 ( )

