Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Chương 4 - Nguyễn Thành Phúc

Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Chương 4 - Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển trình bày các tiêu chuẩn, chất lượng sai số xác lập, đáp ứng quá độ, các tiêu chuẩn tối ưu hóa đáp ứng quá độ, quan hệ giữa chất lượng trong miền tần số và chất lượng trong miền thời gian.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Chương 4 - Nguyễn Thành Phúc Chöông4ÑAÙNHGIAÙCHAÁTLÖÔÏNGHEÄTHOÁNGÑIEÀUKHIEÅN 2dungchöông4tieâu chuaån chaát löôïngá xaùc laäpöùng quaù ñoätieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoäheä giöõa chaát löôïng trong mieàn taàn soá vaø chaát löôïn thôøi gian 3Caùctieâuchuaånchaátlöôïng 4 Caùctieâuchuaånchaátlöôïng Saisoáxaùclaäpá: laø sai leäch giöõa tín hieäu ñaët vaø tín hieäu hoài tieáp.xaùc laäp: laø sai soá cuûa heä thoáng khi thôøi gian tieán ñ 5 Caùctieâuchuaånchaátlöôïng Ñaùpöùngquaùñoä:Ñoävoïtloáöôïng voït loá: laø hieän töôïng ñaùp öùng cuûa heä thoáng vaùc laäp cuûa noù. •Ñoä voït loá: (Percent of Overshoot – POT) laø ñaïi löôïng ñaùnh giaù möùc ñoä voït loá cuûa heä thoáng, ñoä voït loá ñöôïc tính baèng coâng thöùc: 6Caùctieâuchuaånchaátlöôïng Ñaùpöùngquaùñoä:Thôøigianquaùñoä–Thôøigianleân •Thôøi gian quaù ñoä (tqñ): laø thôøi gian caàn thieát ñeå sai leäch giöõa ñaùp öùng cuûa heä thoáng vaø giaù trò xaùc laäp cuûa noù khoâng vöôït •Thôøi quaù ε%. gian ε% thöôøng leân (tr):choïn laø 2% laø thôøi (0.02) gian caànhoaëc thieát 5% ñeå (0.05)öùng cuûa heä thoáng taêng töø 10% ñeán 90% ñaùp giaù trò xaùc laäp cuûa noù. 7Saisoáxaùclaäp 8 Saisoáxaùclaäp Bieåuthöùcsaisoáxaùclaäp Ta coù: Suy ra:n xeùt: sai soá xaùc laäp khoâng chæ phuï thuoäc vaøo caáuá cuûa heä thoáng maø coøn phuï thuoäc vaøo tín hieäu vaø 9 Saisoáxaùclaäp Saisoáxaùclaäpkhitínhiệuvaøolaøhaømnaácáu tín hieäu vaøo laø haøm naác ñôn vò: R(s) = 1/ s vôùi (heä soá vò trí) G(s)H(s) khoâng coù khaâu G(s)H(s) coù ít nhaát 1 khaâu tích phaân lyù töôûng tích phaân lyù töôûng 10 Saisoáxaùclaäp Saisoáxaùclaäpkhitínhiệuvaøolaøhaømdoáceáu tín hieäu vaøo laø haøm naác ñôn vò: vôùi (heä soá vaän toác) G(s)H(s) khoâng G(s)H(s) coù 1 G(s)H(s) coù nhieàu coù khaâu TPLT khaâu TPLT hôn 1 khaâu TPLT 11 Saisoáxaùclaäp SaisoáxaùclaäpkhitínhiệuvaøolaøhaømparabolNeáu tín hieäu vaøo laø haøm parabol: vôùi (heä soá gia toác) G(s)H(s) coù ít hôn G(s)H(s) coù 2 G(s)H(s) coù nhieàu 2 khaâu TPLT khaâu TPLT hôn 2 khaâu TPLT 12 SaisoáxaùclaäpáilieânheägiöõasoákhaâutíchphaântrongG(s)H(s)vaøsaisoáxaùc soá khaâu tích phaân lyù töôûng coù trong haøm truyeàn G(s)H(s) maø coù giaù trò nhö sau: Nhaän xeùt:exlcuûa heä thoáng ñoái vôùi tín hieäu vaøo laø haøm naác baèng 0 thì hphaûi coù ít nhaát 1 khaâu tích phaân lyù töôûng.exlcuûa heä thoáng ñoái vôùi tín hieäu vaøo laø haøm doác baèng 0 thì hphaûi coù ít nhaát 2 khaâu tích phaân lyù töôûng.exlcuûa heä thoáng ñoái vôùi tín hieäu vaøo laø haøm parabol baèng 0 thG(s)H(s) phaûi coù ít nhaát 3 khaâu tích phaân lyù töôûng. 13Ñaùpöùngquaùñoä 14 Ñaùpöùngquaùñoä Heäquaùntínhbaäc1aøm truyeàn heä quaùn tính baäc 1:eä quaùn tính baäc 1 coù moät cöïc thöïc: •Ñaùp öùng quaù ñoä: 15 Ñaùpöùngquaùñoä Heäquaùntínhbaäc1(tt) Giaûn ñoà cöïc –zero Ñaùp öùng quaù ñoä cuûa khaâu quaù baäc 11 taêng theo qui luaät haøm muuûa khaâu quaùn tính baäc 16 Ñaùpöùngquaùñoä Nhaänxeùtveàheäquaùntínhbaäc1uaùn tính baäc 1 chæ coù 1 cöïc thöïc (−1/T), ñaùp öùng qua coù voït loá.aèng T: laø thôøi ñieåm ñaùp öùng cuûa khaâu quaùn tính baù trò xaùc laäp. höïc (−1/T) caøng naèm xa truïc aûo thì thôøi haèng Tcaøngoáng ñaùp öùng caøng nhanh. øi gian quaù ñoä cuûa heä quaùn tính baäc 1 laø:= 0.02 (tieâu chuaån 2%) hoaëc ε = 0.05 (tieâu chuaån 5%) 17 Ñaùpöùngquaùñoä Quanheägiöõavòtrícöïcvaøñaùpöùngheäquaùntínhbaäc1èm caøng xa truïc aûo ñaùp öùng cuûa heä quaùn tính baächôøi gian quaù ñoä caøng ngaén. Giaûn ñoà cöïc –zero Ñaùp öùng quaù ñoäuûa khaâu quaùn tính baäc 1cuûa khaâu quaùn tính baäc 1 18 Ñaùpöùngquaùñoä Heädaoñoängbaäc2Haøm truyeàn heä dao ñoäng baäc 2:eä dao ñoäng baäc 2 coù caëp cöïc phöùc: 19 Ñaùpöùngquaùñoä Heädaoñoängbaäc2(tt) Giaûn ñoà cöïc –zero Ñaùp öùng quaù ñoäuûa khaâu dao ñoäng baäc 2 cuûa khaâu dao ñoäng baäc 2 20 Ñaùpöùngquaùñoä Nhaänxeùtveàheädaoñoängbaäc2oäng baäc 2 coù caëp cöïc phöùc, ñaùp öùng quaù ñoä coùùi bieân ñoä giaûm da ...