littlefrog_1712
New Member
Download miễn phí Bài giảng Điều khiển số
•Hệthống ổn định là hệthống có quá trình quá độtắt dần theo thời gian.
•Hệthống không ổn định là hệthống có quá trình quá độtăng dần theo thời gian.
•Hệthống ởbiên giới ổn định là hệthống có quá trình quá độkhông đổi hay dao
động không tắt dần.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
αPI
liên tục
3.2 Hệ
thống có
một mạch
vòng kín
uđk α
D/A
A/D
HTĐ của hệ thống có một mạch vòng kín
Y*(p)
T
Hệ thống có một mạch vòng kín
D/A GP(p)
M(p)A/D
X*(p) E*(p) U*(p) Y(p)
(-)
Ym(p)
Máy tính
GC*(p)
Bước 1: Khai triển sơ đồ khối
•Vẽ lại sơ đồ khối.
•Thay bộ biến đổi A/D bằng
khâu lấy mẫu.
•Thay bộ biến đổi D/A bằng
khâu lấy mẫu nối tiếp với khâu
lưu giữ bậc không có hàm
truyền đạt là H0(p)=(1-e-Tp)/p
Hệ thống có một mạch vòng kín
T
T
H0(p) GP(p)
T
A/D
X*(p) E*(p) U*(p) U
*(p)
D/A
Y(p)
Y*(p)
(-)
Máy tính
GC*(p)
Ym*(p)
M(p)
Ym(p)
Bước 2: Viết các biểu thức mô tả mối quan hệ
giữa các tín hiệu trong hệ thống – Chuyển các
biểu thức thành biểu thức “*”
* * *( ) ( ) ( ) (1)mE p X p Y p= −
* * *( ) ( ). ( ) (2)CU p E p G p=
*
0( ) ( ). ( )PY p U p H G p=
* * *
0( ) ( ). ( ) (3)PY p U p H G p⇒ =
*
0( ) ( ). ( )m PY p U p H G M p=
* * *
0( ) ( ). ( ) (4)m PY p U p H G M p⇒ =
Bước 3: Chuyển các biểu thức “*” thành các biểu
thức theo Z
1 lnp z
T
= vào các biểu thức “*” • Thay
E(z) = X(z) – Ym(z) (1)
U(z) = E(z).GC(z) (2)
Y(z)=U(z).H0GP(z) (3)
Ym(z) = U(z).H0GPM(z) (4)
Bước 4: Vẽ lại sơ đồ khối theo phép biến đổi Z
GC(z) H0GP(z)
H0GPM(z)
X(z) E(z) U(z) Y(z)
Ym(z)
(-)
Bước 5: Biến đổi sơ đồ khối, xác định hàm truyền đạt
GC(z) H0GP(z)
H0GPM(z)
X(z) E(z) U(z) Y(z)
Ym(z)
(-)
H0GP(z)
X(z) U(z) Y(z)
)().(1
)(
0 zMGHzG
zG
PC
C
+
X(z) Y(z)0
0
( ). ( )
1 ( ). ( )
C P
C P
G z H G z
G z H G M z+
)().(1
)().(
)(
)()(
0
0
zMGHzG
zGHzG
zX
zYzG
PC
PC
+==
Y*(p)
T
Hệ thống có một mạch vòng kín
D/A GP(p)
M(p)A/D
X*(p) E*(p) U*(p) Y(p)
(-)
Ym(p)
Máy tính
GC*(p)
M(p) = K
E(z) = X(z) – Ym(z) (1)
U(z) = E(z).GC(z) (2)
Y(z) = U(z).H0GP(z) (3)
Ym(z) = U(z).H0GPM(z)
=K.U(z).H0GP(z) (4)
GC(z) H0GP(z)
K
X(z) E(z) U(z) Y(z)
Ym(z)
(-)
X(z) Y(z)0
0
( ). ( )
1 . ( ). ( )
C P
C P
G z H G z
K G z H G z+
0
0
( ). ( )( )( )
( ) 1 . ( ). ( )
C P
C P
G z H G zY zG z
X z K G z H G z
= = +
Ví dụ Y*(p)
T
Hệ thống có một mạch vòng kín
D/A GP(p)
M(p)A/D
X*(p) E*(p) U*(p) Y(p)
(-)
Ym(p)
Máy tính
GC*(p)
0 1( )
1C
A z AG z
z
+= −
PI số
( )
1P
KG p
pτ= +
M(p) = 1
0 2
I
P
K TA K= +
1 2
I
P
K TA K= − +
KP: Hằng số tỷ lệ
KI: hằng số tích phân
Bước 1: Khai triển sơ đồ khối
•Vẽ lại sơ đồ khối.
•Thay bộ biến đổi A/D bằng
khâu lấy mẫu.
•Thay bộ biến đổi D/A bằng
khâu lấy mẫu nối tiếp với khâu
lưu giữ bậc không có hàm
truyền đạt là H0(p)=(1-e-Tp)/p
• M(p) = 1 Æ Không cần vẽ
Hệ thống có một mạch vòng kín
T
T
H0(p) GP(p)
T
A/D
X*(p) E*(p) U*(p) U
*(p)
D/A
Y(p)
Y*(p)
(-)
Máy tính
GC*(p)
Y*(p) Y(p)
Bước 2: Viết các biểu thức mô tả mối quan hệ giữa các tín hiệu trong
hệ thống – Chuyển các biểu thức thành biểu thức “*”
* * *( ) ( ) ( ) (1)E p X p Y p= −
* * *( ) ( ). ( ) (2)CU p E p G p=
*
0( ) ( ). ( )PY p U p H G p=
* * *
0( ) ( ). ( ) (3)PY p U p H G p⇒ =
Bước 3: Chuyển các biểu thức “*” thành các biểu
thức theo Z
1 lnp z
T
= vào các biểu thức “*” • Thay
E(z) = X(z) – Y (z) (1)
U(z) = E(z).GC(z) (2)
Y(z)=U(z).H0GP(z) (3)
Bước 4: Vẽ lại sơ đồ khối theo phép biến đổi Z
GC(z) H0GP(z)
X(z) E(z) U(z) Y(z)
Y(z)
(-)
Bước 5: Biến đổi sơ đồ khối – Xác định hàm truyền đạt
0
0
( ). ( )( )
( ) 1 ( ). ( )
C P
Z
C P
G z H G zY zG
X z G z H G z
= = +
G(z)
X(z) Y(z)
10 1
1 1( )
( 1) ( )P
z K zH G z K
z p p z p p
τ
ττ
⎧ ⎫⎧ ⎫− − ⎪ ⎪= =⎨ ⎬ ⎨ ⎬+ +⎩ ⎭ ⎪ ⎪⎩ ⎭
Z Z
Tra bảng phép biến đổi Z đã cho chúng ta có:
0
1 (1 ) (1 )( )
( 1)( ) ( )
T T
P T T
z K e z K eH G z
z
z z e z e
τ τ
τ τ
− −
− −
− − −= =
− − −
trong đó T là chu kỳ lấy mẫu
0
1 (1 ) (1 )( )
( 1)( ) ( )
T T
P T T
z K e z K eH G z
z
z z e z e
τ τ
τ τ
− −
− −
− − −= =
− − −
1 2 1; (1 )
T
a e a K aτ
−= = −
2
0
1
( )P
aH G z
z a
= −
0 12
0 1
0 120
1
( ) ( ) ( ) 1( )
( ) 1 ( ) ( ) 1
( ) 1
P C
P C
A z Aa
H G z G z z a zY z
A z AaX z H G z G z
z a z
+⋅− −= = ++ + ⋅− −
2 0 1
1 2 0 1
( )( )
( ) ( )( 1) ( )
a A z AY z
X z z a z a A z A
+= − − + +
( ) ( )
2 0 1
2
1 2 0 2 1 1
( )( )
( ) 1
a A z AY z
X z z a a A z a A a
+= − + − + +
Đa thức đặc tính:
( ) ( )2 1 2 0 2 1 1( ) 1z z a a A z a A a∆ = − + − + +
3. 3 Hàm truyền đạt của hệ thống có hai mạch vòng kín
Hệ thống có một mạch vòng kín
Rω
(-)
ω
PI
liên tụcω* uđk α
Hệ thống có hai mạch vòng kín
RΙ
(-)
ω*
ω
uđk αRω iư*
iư
ImaxPI PI
(-)
Mô hình của động cơ điện một
chiều có mạch vòng dòng điện
mK
Jp
Φ®uư iư ω
2 1
Đ
m
K J
T T p T p K
⋅ p+ + Φ− c c ®
2 1
ĐK
T T p T p+ +− c c
Hệ thống có hai mạch vòng kín
E2*(p) X1*(p) E1*(p) U*(p) Y1(p) Y(p)
Y*(p)
Y1m(p)
Ym(p)
Y1m*(p)
Ym*(p)
(-)
*
2 ( )CG p
*
1( )CG p 1( )PG p 2 ( )PG pD/A
A/D
A/D
M1(p)
M2(p)
X*(p)
(-)
Bước 1: Khai triển sơ đồ khối
X*(p) E2*(p) X1*(p) E1*(p) U*(p) Y1(p) Y(p)
Y*(p)
Y1m(p)
Ym(p)
Y1m*(p)
Ym*(p)
(-) (-)
*
2 ( )CG p
*
1( )CG p 1( )PG p 2 ( )PG pH0(p)
M1(p)
M2(p)
T
T
T
Bước 2: Viết các biểu thức mô tả mối quan hệ
giữa các tín hiệu trong hệ thống
* * *
2 ( ) ( ) ( ) (1)mE p X p Y p= −
* * *
1 2 2( ) ( ). ( ) (2)CX p E p G p=
* * *
1 1 1( ) ( ) ( ) (3)mE p X p Y p= −
* * *
1 1( ) ( ). ( ) (4)CU p E p G p=
*
0 1 2( ) ( ). ( )P PY p U p H G G p=
** *
0 1 2( ) ( ). ( )P PY p U p H G G p⎡ ⎤= ⎣ ⎦
* * *
0 1 2( ) ( ). ( ) (5)P PY p U p H G G p=
*
1 0 1 1( ) ( ). ( )m PY p U p H G M p=
** *
1 0 1 1( ) ( ). ( )m PY p U p H G M p⎡ ⎤= ⎣ ⎦
* * *
1 0 1 1( ) ( ). ( ) (6)m PY p U p H G M p=
*
0 1 2 2( ) ( ). ( )m P PY p U p H G G M p=
** *
0 1 2 2( ) ( ). ( )m P PY p U p H G G M p⎡ ⎤= ⎣ ⎦
* * *
0 1 2 2( ) ( ). ( ) (7)m P PY p U p H G G M p=
Bước 3: Chuyển các biểu thức “*” sang biểu thức
Z
• Thay
1 lnp z
T
= vào các biểu thức “*”
* * *
2 ( ) ( ) ( ) (1)mE p X p Y p= −
* * *
1 2 2( ) ( ). ( ) (2)CX p E p G p=
* * *
1 1 1( ) ( ) ( ) (3)mE p X p Y p= −
* * *
1 1( ) ( ). ( ) (4)CU p E p G p=
* * *
0 1 2( ) ( ). ( ) (5)P PY p U p H G G p=
* * *
1 0 1 1( ) ( ). ( ) (6)m PY p U p H G M p=
* * *
0 1 2 2( ) ( ). ( ) (7)m P PY p U p H G G M p=
E2(z) = X(z) – Ym(z) (1)
X1(z) = E2(z).GC2(z) (2)
E1(z) = X1(z) – Y1m(z) (3)
U(z) = E1(z).GC1(z) (4)
Y(z) = U(z).H0GP1GP2(z) (5)
Y1m(z) = U(z).H0GP1M1(z) (6)
Ym(z) = U(z).H0GP1GP2M2(z) (7)
Bước 4: Vẽ lại sơ đồ khối
X(z) E2(z) X1(z) E1(z) U(z)
Y1m(z)
(-) (-)
H0GP1GP2(z)GC2(z) GC1(z)
H0GP1M1(z)
H0GP1GP2M2(z)
Ym(z)
Y(z)
Bước 5: Biến đổi sơ đồ khối – xác định hàm truyền đạt
X(z) E2(z) X1(z) E1(z) U(z)
Y1m(z)
(-) (-)
H0GP1GP2(z)GC2(z) GC1(z)
H0GP1M1(z)
H0GP1GP2M2(z)
Ym(z)
Y(z)
X(z) E2(z) X1(z) U(z)
(-)
H0GP1GP2(z)GC2(z)
H0GP1GP2M2(z)
Ym(z)
1
1 0 1 1
( )
1 ( ). ( )
C
C P
G z
G z H G M z+
Y(z)
Bước 5: Biến đổi sơ đồ khối – xác định hàm truyền đạt
X(z) E2(z) X1(z) U(z)
(-)
H0GP1GP2(z)GC2(z)
H0GP1GP2M2(z)
Ym(z)
1
1 0 1 1
( )
1 ( ). ( )
C
C P
G z
G z H G M z+
Y(z)
1 2
1 0 1 1 1 2 0 1 2 2
( ). ( )
1 ( ). ( ) ( ). ( ). ( )
C C
C P C C P P
G z G z
G z H G M z G z G z H G G M z+ +
U(z)
H0GP1GP2(z)
Y(z)X(z)
Bước 5: Biến đổi sơ đồ khối – xác định hàm truyền đạt
1 2
1 0 1 1 1 2 0 1 2 2
( ). ( )
1 ( ). ( ) ( ). ( ). ( )
C C
C P C C P P
G z G z
G z H G M z G z G z H G G M z+ +
U(z)
H0GP1GP2(z)
Y(z)X(z)
1 2 0 1 2
1 0 1 1 1 2 0 1 2 2
( ). ( ). ( )
1 ( ). ( ) ( ). ( ). ( )
C C P P
C P C C P P
G z G z H G G z
G z H G M z G z G z H G G M z+ +
X(z) Y(z)
1 2 0 1 2
1 0 1 1 1 2 0 1 2 2
( ). ( ). ( )( )( )
( ) 1 ( ). ( ) ( ). ( ). ( )
C C P P
C P C C P P
G z G z H G G zY zG z
X z G z H G M z G z G z H G G M z
= = + +
1 2
0 1 2
1 ( ). ( )( ) P PP P
z G p G pH G G z
z p
⎧ ⎫−= ⎨ ⎬⎩ ⎭Z
1 1
0 1 1
1 ( ). ( )( ) PP
z G p M pH G M z
z p
⎧ ⎫−= ⎨ ⎬⎩ ⎭Z
1 2 2
0 1 2 2
1 ( ). ( ). ( )( ) P PP P
z G p G p M pH G G M z
z p
⎧ ⎫−= ⎨ ⎬⎩