Bài giảng lý thuyết điều khiển tự động - Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục part 4 doc

26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 25
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt)
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt)
 Bước 1: Xác đònh cặp cực quyết đònh
2.0
1
exp
2
<








−
−=
ξ
ξπ
POT
6,12.0ln
1

2
−=<
−
−⇒
ξ
ξ

π
45,0 >⇒
ξ
707,0=
ξ
Chọn
5,0
4
<=
n
t
ξω
qđ
ξ
ω
×
>⇒
5,0
4

n
4,11 >⇒
n
ω
15=
n
ω
Chọn
22*
2,1

707,011515707,01 −±×−=−±−= jjs
nn
ξωξω
5,105,10
*
2,1
js ±−=
Cặp cực quyết đònh là:
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 26
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt)
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt)
 Bước 2: Xác đònh góc pha cần bù
{
}
)]5()5,105,10arg[(]0)5,105,10arg[(180
0*
−−+−+−+−+−= jj
φ













−
+






−
+−=
5,5
5,10
arctan
5,10
5,10
arctan180
0
)6,117135(180
0
++−=
0*
6,72=
φ
Cách 1:
Re s
Im s
−5
j10,5
s
*

β
1
β
2
O
−10,5
Cách 2:
)(180
21
0*
ββφ
++−=
)6,117135(180
000
++−=
0*
6,72=
φ
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 27
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt)
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt)
 Bước 3: Xác đònh cực và zero của khâu sớm pha
(pp đường phân giác)
s
*
β
1
O
P
x

A
BC
Re s
Im s
−5
j10,5
−10,5
−5
12,28
22
ˆ
sin
22
ˆ
sin
*
*
=








−









+
=
φ
φ
xPO
xPO
OPOB
0,8
22
ˆ
sin
22
ˆ
sin
*
*
=









+








−
=
φ
φ
xPO
xPO
OPOC
28
8
)(
+
+
=
s
s
KsG
CC
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 28
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt)
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt)
 Bước 4: Xác đònh hệ số khuếch đại

1)()(
*
=
=ss
C
sGsG
1
)55,105,10)(5,105,10(
50
.
285,105,10
85,105,10
=
++−+−++−
++−
⇔
jjj
j
K
C
1
85,111541,20
5079,10
=
××
×
⇔
C
K
7,6=⇔

C
K
28
8
7,6)(
+
+
=
s
s
sG
C
26 September 2006 â H. T. Hong - éHBK TPHCM 29
QẹNS cuỷa heọ thoỏng sau khi hieọu chổnh sụựm pha
QẹNS cuỷa heọ thoỏng sau khi hieọu chổnh sụựm pha
QẹNS trửụực khi hieọu chổnh
QẹNS sau khi hieọu chổnh
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 30
Đáp ứng của hệ thống sau khi hiệu chỉnh sớm pha
Đáp ứng của hệ thống sau khi hiệu chỉnh sớm pha
Đáp ứng của hệ thống
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 31
Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha
Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha
dùng QĐNS
dùng QĐNS
)1(
)/1(
)/1(
)( <

+
+
=
β
β
Ts
Ts
KsG
CC
Khâu hiệu chỉnh cần thiết kế
 Bước 1: Xác đònh
β
từ yêu cầu về sai số xác lập.
*
P
P
K
K
=
β
*
V
V
K
K
=
β
*
a
a

K
K
=
β
hoặc
hoặc
 Bước 2: Chọn zero của khâu hiệu chỉnh:
)Re(
1
*
2,1
s
T
<<
β
TT
β
β
1
.
1
=
 Bước 3: Tính cực của khâu hiệu chỉnh:
 Bước 4: Tính K
C
thỏa mãn điều kiện biên độ:
1)()(
*
2,1
=

=ss
C
sGsG
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 32
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng QĐNS
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng QĐNS
 Yêu cầu: thiết kế khâu hiệu chỉnh G
C
(s) sao cho hệ thống sau khi
hiệu chỉnh có sai số đối với tín hiệu vào là hàm dốc là 0,02 và
đáp ứng quá độ thay đổi không đáng kể.
R(s)
+
−
C(s)
G
C
(s)
)4)(3(
10
++ sss
 Giải:
)1(
)/1(
)/1(
)( <
+
+
=
β

β
Ts
Ts
KsG
CC
 Khâu hiệu chỉnh cần thiết kế là khâu trể pha: