Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 5b - Nguyễn Đức Hoàng

Bài giảng Cơ sở tự động - Chương 5 trang bị cho người học những hiểu biết về đánh giá chất lượng hệ thống liên tục. Chương này cung cấp cho người học các kiến thức về quan hệ giữa đáp ứng quá độ hệ kín với đáp ứng tần số hệ hở. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

C  S  T  Đ NG Ơ Ở Ự Ộ

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 H C Ọ

ĐÁNH GIÁ CH T LẤ ƯỢNG

H  TH NG LIÊN T CỆ Ố Ụ

CH ƯƠ NG 5

Quan h  gi a đáp  ng quá đ  ệ ữ ứ ộ

h  kín v i đáp  ng t n s  h  ệ ớ ứ ầ ố ệ

hở

   H  s  t t ệ ố ắ  v i đ  d  tr  pha ớ ộ ự ữ M:

• Xét h  th ng h i ti p âm đ n v  v i hàm  ệ ố ồ ế ơ ị ớ

truy n h : ề ở

• Hàm truy n kín: ề ( ) ( )

2 n

n

G s

s s 2

ω

=

+ ξω

k 2 2

n n

G s

s 2 s

ω

=

+ ξω + ω

Quan h  gi a đáp  ng quá đ  ệ ữ ứ ộ

h  kín v i đáp  ng t n s  h  ệ ớ ứ ầ ố ệ

hở

   H  s  t t ệ ố ắ  v i đ  d  tr  pha ớ ộ ự ữ M:

• T n s  c t: ầ ố ắ

2

n n

j2

ω

−ω + ξω ω

2 4

c n 2 1 4

�

Quan h  gi a đáp  ng quá đ  ệ ữ ứ ộ

h  kín v i đáp  ng t n s  h  ệ ớ ứ ầ ố ệ

hở

   H  s  t t ệ ố ắ  v i đ  d  tr  pha ớ ộ ự ữ M:

• Pha t i t n s  c t: ạ ầ ố ắ

n

2 4 1

G j 90 tan

2

2 1 4

90 tan

2

−

−

ω

ω = − −

�

ξω

= − −

ξ

Quan h  gi a đáp  ng quá đ  ệ ữ ứ ộ

h  kín v i đáp  ng t n s  h  ệ ớ ứ ầ ố ệ

hở

   H  s  t t ệ ố ắ  v i đ  d  tr  pha ớ ộ ự ữ M:

• Đ  d  tr  pha: ộ ự ữ

2 4 1

1

2 4

2 1 4

M 90 tan

2 2

tan

2 1 4

−

−

ξ ξ

=

Quan h  gi a đáp  ng quá đ  ệ ữ ứ ộ

h  kín v i đáp  ng t n s  h  ệ ớ ứ ầ ố ệ

hở

   H  s  t t ệ ố ắ  v i đ  d  tr  pha ớ ộ ự ữ M:

• Đ  th : ồ ị

Quan h  gi a đáp  ng quá đ  ệ ữ ứ ộ

h  kín v i đáp  ng t n s  h  ệ ớ ứ ầ ố ệ

hở

   T c đ  đáp  ng:ố ộ ứ

• Băng thông c a h  b c 2: ủ ệ ậ

• Th i gian quá đ : ờ ộ( 2 ) 4 2

BW n 1 2 4 4 2

qd

BW

4 1 2 4 4 2

=

ξω

Quan h  gi a đáp  ng quá đ  ệ ữ ứ ộ

h  kín v i đáp  ng t n s  h  ệ ớ ứ ầ ố ệ

hở

   T c đ  đáp  ng:ố ộ ứ

• Băng thông h  kín  ệ BW có th  đ ể ượ c tính t   ừ đáp  ng t n s  h  h  d a vào bi u đ   ứ ầ ố ệ ở ự ể ồ

Nichols.

• BW = t n s  t i đó đáp  ng biên đ  h  h   ầ ố ạ ứ ộ ệ ở

n m gi a ­6 và ­7.5dB n u đáp  ng pha trong  ằ ữ ế ứ

t m     ­1350 đ n ­2250 ầ ế

Quan h  gi a đáp  ng quá đ  ệ ữ ứ ộ

h  kín v i đáp  ng t n s  h  ệ ớ ứ ầ ố ệ

hở

   H  s  t t ệ ố ắ  v i đ  d  tr  pha ớ ộ ự ữ M:

Đ  th  gi a bode  ồ ị ữ

biên đ  và pha  ộ

đ i v i đ  l i  ố ớ ộ ợ

vòng kín ­3dB

Quan h  gi a đáp  ng quá đ  ệ ữ ứ ộ

h  kín v i đáp  ng t n s  h  ệ ớ ứ ầ ố ệ

hở

   VD:

• Cho h  th ng h i ti p âm đ n v  có hàm  ệ ố ồ ế ơ ị

truy n h : ề ở

• Tính POT, tqđ(2%) d a vào Bode h  h ự ệ ở

• ĐS: 44%, 1.64s

( ) ( )100

G s

s s 5

=

+

Quan h  gi a đáp  ng xác l p ệ ữ ứ ậ

v i đáp  ng t n s  h  hớ ứ ầ ố ệ ở

   H  s  v  trí:ệ ố ị

• Đ  th : ồ ị

Quan h  gi a đáp  ng xác l p ệ ữ ứ ậ

v i đáp  ng t n s  h  hớ ứ ầ ố ệ ở

   H  s  v n t c:ệ ố ậ ố

• Đ  th : ồ ị

Quan h  gi a đáp  ng xác l p ệ ữ ứ ậ

v i đáp  ng t n s  h  hớ ứ ầ ố ệ ở

   H  s  gia t c:ệ ố ố

• Đ  th : ồ ị