[Tự Động Hóa] Giáo Trình Điều Khiển Tự Động – Bùi Hồng Dương phần 6 potx
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.11 MB, 8 trang )
iu khin t ng (1) Bùi H
Trang - 41 -
Hình 2-3: Rút gọn các khối nối tiếp, song song và có phản hồi
2.3.3 Hàm truyền của hai khâu mắc song song
Hai HÌNH 2-3 B
=
1
() +
2
;
1
=
1
;
2
=
2
2-25
=
1
+
2
=
1
+
2
;
2-26
=
=1
2.3.4 Hàm truyền mạch hở và hàm truyền mạch cấp tới.
Theo HÌNH 2-3 C. T s c tín hiu h tip C(s) chia cho tín hiu lch E(s) c
g là hàm truyn m h (
open loop transfer function)
:
2-27
à =
()
()
=
T s c u ra Y(S) chia cho tín hiu lch tác ng E(s) c g là
hàm truyn
m tip t (Feedforward transfer function)
:
iu khin t ng (1) Bùi H
Trang - 42 -
2-28
à =
()
()
=
N hàm truyn khâu h tip H(s) = 1, thì hàm truyn m h bng v hàm truyn
m tip t.
2.3.5 Hàm truyền mạch kín (Closed-loop transfer
function).
N s nh HÌNH 2-3C c rút gn thành m kh, v u vào là R(s), u ra
Y(s), hàm truyn c kh m s xác nh sau. T im cng tín hiu ta có
=
=
=
T khi chính v hàm truyn G(s) ta có
=
Th E(s) t công thc trên vào ta có
=
1 ±
=
Cu cùng ta có
2-29
à í=
()
()
=
()
1 ±
()
Hàm truyn này th hin m liên h gia p ng ng lc h c m kín i v
ng lc h c m h và m tip t.
2-30
() =
()
1 ±
()
()
2.3.6 Hàm truyền của mạch kín đối với nhiễu.
HÌNH 2-4 cho th m h m kín có nhiu tác ng. Trong h tuyn tính này có hai
u vào, tín hiu cho tr R(s) và nhiu D(s). Ta có th xét tác ng c tng nhiu lên
u ra mt cách c l bng cách coi nhiu còn l có giá tr không. Tác ng ng th c
c hai vào t ra s c xét bng cách cng hai tín hiu ra i v hai u vào c
lp.
iu khin t ng (1) Bùi H
Trang - 43 -
Hình 2-4 D(s)
Nh v khi xét tác ng c nhiu D(s) lên ra Y(s), ta có th coi h ang làm
vic v R(s)=0, và ta có th xét ng c h v nhiu thôi.
Khi u vào h là D(s), các khâu trong tuyn phn h có H(s) và G
1
(s),
Y
D
(s) và hàm truyn có d
2-31
()
()
=
2
()
1 +
1
()
2
()()
Tng t, khi xét tác ng c tín hiu cho tr R(s) t ra, ta coi nhiu
D(s)=0, khi
R
(s) và hàm truyn có d
2-32
()
()
=
1
()
2
()
1 +
1
()
2
()()
c h i v tác ng ng th c hai u vào R(s) và D(s) s là tng c
hai ng c h i v tng u vào . Ngh là
2-33
=
+
=
2
1 +
1
2
1
+
T các phng trình này ta rút ra m vài k lun sau:
1- N
1
()
1 và
1
2
()
1, thì hàm truyn
()
0, ngh
là nhiu hu nh không có tác ng lên u ra c h thng. y chính là m
trong s u im c m kín (có phn hi).
2- N
1
2
()
1 thì ta có th b qua 1 mu s c công thc hàm
truyn i v tín hiu cho tr
Y
R
(s)/R(s)
. Khi
[Y
R
(s)/R(s)]
1
/
H(s)
, cho
nên
Y
R
(s)/R(s)
tr lên c l v G
1
(s), G
2
(s) và t l nghich v hàm truyn khâu
phn hi H(s). G
1
(s) và G
2
(s)
Y
R
(s)/R(s)
. y chính là u im khác c m kín (có
ph hi). Ta có th th rng khi hàm truyn c khâu phn h H(s) = 1, m
phn hi có xu h cân bng u ra v u vào c h.
iu khin t ng (1) Bùi H
Trang - 44 -
2.3.7 Thủ tục vẽ một sơ đồ khối.
v c m s khi cho m h thng, tr tiên chúng ta tìm cách vi c
các phng trình mô t ng ng lc h c tng phn t trong h. Sau l các
Laplace c các phng trình này v gi các iu kin bng không, r mi
phng trình laplace vào m kh riêng. Cu cùng, ghép các phn t vào m s
kh hoàn ch.
Sau y là m ví d. M m RC nh trong hình 2-5a. Các phng trình c m
này là
=
0
0
=
Laplace c các phng trình trên v iu kin bng không có d
2-34
=
()
0
()
2-35
0
=
.
Phng trình 2-34 th hin ho ng cng tín hiu, tng là s kh nh
HÌNH 2-5 B. Phng trình 2-35 biu din cho s HÌNH 2-5 C. Khi ráp n hai s này l,
ta có c HÌNH 2-5 D là s khi t th c h thng.
Hình 2-5: Thủ tục vẽ một sơ đồ khối. Mạch R-C
iu khin t ng (1) Bùi H
Trang - 45 -
2.3.8 Rút gọn sơ đồ khối.
Cn lu ý rng các khi ch c ráp n tip nhau n tín hiu ra ca m khi không
b h bi các khi sau nó. N có hiu gia các b phn thì cn ph k
h các b phn thành m kh n.
Các kh không b hiu t có liên h n tip v nhau có th c thay th bng
m kh n có hàm truyn bng tích các hàm truyn c các kh ring bi, G=G
1
.G
2
.
Các kh mc song song nhau có th c thay bng m khi có hàm truyn bng
tng các hàm truyn c các kh riêng bi. G=G
1
+G
2
i, xem B2-2
Bảng 2-2: Các quy tắc cơ bản rút gọn sơ đồ khối
Các quy tắc rút gọn sơ đồ khối
1
2
3
4
5
6
iu khin t ng (1) Bùi H
Trang - 46 -
7
8
9
10
11
12
13
Khi rút gn s khi cn nh rng:
1- Tích c các hàm truyn trong m chính (cp t) ph c gi không .
2- Tích các hàm truyn trong m vòng kín c ph c gi không i.
iu khin t ng (1) Bùi H
Trang - 47 -
Hình 2-6: Một ví dụ minh họa về việc rút gọn sơ đồ khối
Ví dụ 2-1
HÌNH 2-6(A).
khâu G
1
B2-2
HÌNH 2-6 (B)
1
iu khin t ng (1) Bùi H
Trang - 48 -
HÌNH 2-6 (C) có khâu G
1
, G
2
, cho ta HÌNH 2-6
(D)
2
/G
1
HÌNH 2-6 (E).
cho ta HÌNH 2-6 (F) và .
(s)/R(s) chính là tích
Y
2-36
1 á í á à á ò í
=
= 1
1
2
1
2
3
2
1
2
3
-
2.4 Thiết lập mô hình toán cho các hệ thống động lực học
Trong phn này ta s xem xét vic thi lp mô hình toán và các mô ph trong máy
tính cho các h thng ng lc hc. Khi nghiên c v t ng iu khin, ta cn ph có
kh nng thi lp mô hình toán c các h thng ng l hc và có th phân tích
các c tính ng lc hc c h. Mt mô hình tóa c m h th ng lc
hiu là m h các phng trình có th mô t c các thuc tính ng lc hc c h m
cách khá chính xác. V mi h thng cho tr ta có không ch m mô hình toán duy nh,
mà tùy thuc vào cách phân tích h thng và quan im c ng phân tích ta s có nhiu
mô hình toán khác nhau. Trong phn này, ta ch tìm cách thi lp các mô hình toán th hin
quan h c ra v vào c m h.
2.4.1 Các khái niệm cơ bản.
Các mô hình toán của hệ động lực
B tiên trong phân tích h thng ng lc hc là tìm ra mô hình toán c
nó. iu quan tr là tìm c mt mô hình thích hp, va ph. Mô hình toán c m h
có th thi lp nhiu d khác nhau. Tùy thuc vào h c th và vào tr h
c th, mô hình toán h này có th t hn mô hình toán hc khác. Ví d trong i khin
t u, ta nên dùng mô hình toán tr thái (State-space model) cho h. Còn khi phân tích
áp ng quá hay áp ng tn s c các h thng tuyn tính h s hng, mt vào,
m u ra thì mô hình d d hàm truyn l có nhiu thun tin hn. Khi ã có
mô hình toán cho m h, ta có th dùng nhiu công c phân tích và máy tính phân tích
và tng hp h thng.
S d mô hình tr thái l r thích h cho các h có nhiu vào, nhiu u ra
(MIMO) và ng d nhiu công c thi k h thng nh máy tính.
Tính đơn giản và tính chính xác
Ta có th nâng cao tính chính xác c mô hình tóa c h nh tng tính ph t c
chúng lên. Song, khi ó ta có th ph dùng n hàng trnm phng trình toán mô t m
h thng, vic tính toán s cc k ph t. Vy, cn ph cân nhc gia tính n gi và
tính chính xác c các k qu phân tích c m mô hình toán. Nhìn chung, ch nên dùng
![[Vật Lý Học] Giáo Trình Cơ Học - Bạch Thành Công phần 1 docx](https://media.store123doc.com/images/document/2014_07/14/medium_ldb1405275665.jpg)
![[Vật Lý Học] Giáo Trình Cơ Học - Bạch Thành Công phần 4 pptx](https://media.store123doc.com/images/document/2014_07/14/medium_qxe1405275666.jpg)
![[Vật Lý Học] Giáo Trình Cơ Học - Bạch Thành Công phần 5 pdf](https://media.store123doc.com/images/document/2014_07/14/medium_zdl1405275666.jpg)
![[Vật Lý Học] Giáo Trình Cơ Học - Bạch Thành Công phần 7 pot](https://media.store123doc.com/images/document/2014_07/14/medium_lme1405275667.jpg)
![[Vật Lý Học] Giáo Trình Cơ Học - Bạch Thành Công phần 8 doc](https://media.store123doc.com/images/document/2014_07/14/medium_aof1405275667.jpg)
