Bài giảng lý thuyết điều khiển tự động - Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục part 5 potx

26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 33
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng QĐNS (tt)
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng QĐNS (tt)
 Bước 1: Xác đònh β
83.0
)4)(3(
10
lim)(lim
00
=
++
==
→→
sss
sssGK
ss
V
Hệ số vận tốc trước khi hiệu chỉnh:
50
02,0
11
*
*
===
xl
V
e
K
Hệ số vận tốc mong muốn:
50
83.0

*
==
V
V
K
K
β
Do đó:
017,0=
β
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 34
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng QĐNS (tt)
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng QĐNS (tt)
 Bước 2: Chọn zero của khâu trể pha
Cực của hệ thống trước khi hiệu chỉnh là nghiệm của phương trình:
0)(1 =+ s
G
0
)4)(3(
10
1 =
++
+⇔
sss



−=
±−=
⇔

5
1

3
2,1
s
js
⇒ Cực quyết đònh của hệ thống trước khi hiệu chỉnh là:
js
±
−
=
1
2,1
{}
1Re
1
1
=<< s
T
β
Chọn:
1,0
1
=
T
β
⇒
 Bước 3: Tính cực của khâu trể pha
)1,0)(017,0(

11
==
TT
β
β
0017,0
1
=
T
⇒
⇒
0017,0
1,0
)(
+
+
=
s
s
KsG
CC
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 35
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng QĐNS (tt)
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng QĐNS (tt)
 Bước 4: Xác đònh hệ số khuếch đại
1)()(
*
=
=ss
C

sGsG
1
)4)(3(
10
.
0017,0
1,0

*
=
+++
+
⇔
=ss
C
ssss
s
K
1
)41)(31)(1(
10
.
)0017,01(
)1,01(
=
++−++−+−++−
++−
⇒
jjjj
j

K
C
10042,1
≈
=
C
K
jss ±−== 1
2,1
*
2,1
Để đáp ứng quá độ không thay đổi đáng kể:
0017,0
1,0
)(
+
+
=
s
s
sG
C
⇒
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 36
QĐNS của hệ thống sau khi hiệu chỉnh trể pha
QĐNS của hệ thống sau khi hiệu chỉnh trể pha
QĐNS trước khi hiệu chỉnh
QĐNS sau khi hiệu chỉnh
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 37
Đáp ứng của hệ thống sau khi hiệu chỉnh trể pha

Đáp ứng của hệ thống sau khi hiệu chỉnh trể pha
Đáp ứng của hệ thống
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 38
Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm trể pha dùng QĐNS
Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm trể pha dùng QĐNS
)()()(
21
sGsGsG
CCC
=
Khâu hiệu chỉnh cần thiết kế
 Bước 1: Thiết kế khâu sớm pha G
C1
(s) để thỏa mãn yêu cầu về
đáp ứng quá độ
sớm pha
trể pha
 Bước 2: Đặt G
1
(s)= G (s). G
C1
(s)
Thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha G
C2
(s) mắc nối tiếp vào G
1
(s)
để thỏa mãn yêu cầu về sai số xác lập mà không thay đổi đáng
kể đáp ứng quá độ của hệ thống sau khi đã hiệu chỉnh sớm pha
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 39

Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm trể pha
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm trể pha
dùng QĐNS
dùng QĐNS
 Yêu cầu: thiết kế khâu hiệu chỉnh G
C
(s) sao cho hệ thống sau khi
hiệu chỉnh có cặp cực phức với
ξ
= 0.5,
ω
n
=5 (rad/sec) và hệ số
vận tốc K
V
=80.
R(s)
+
−
C(s)
G
C
(s)
)5.0(
4
+ss
 Giải:
)()()(
21
sGsGsG

CCC
=
 Vì yêu cầu thiết kế cải thiện đáp ứng quá độ và sai số xác lập
nên khâu hiệu chỉnh cần thiết kế là khâu sớm trể pha:
26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 40
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm trể pha dùng QĐNS (t
Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm trể pha dùng QĐNS (t
t)
t)
 Bước 1: Thiết kế khâu sớm pha G
C1
(s)
22*
2,1
5,01555,01 −±×−=−±−= jjs
nn
ξωξω
33,45,2
*
2,1
js ±−=
Cặp cực quyết đònh:
Góc pha cần bù:
)(180
21
0*
ββφ
++−=
)115120(180
000

++−=
0*
55=
φ