Bài giảng lý thuyết điều khiển tự động - Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển rời rạc part 1 docx

15 December 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 1
LY
LY
Ù
Ù
THUYE
THUYE
Á
Á
T
T
Đ
Đ
IE
IE
À
À
U KHIE
U KHIE
Å
Å
N T
N T
Ự
Ự
Đ
Đ
O
O
Ä
Ä

NG
NG
Giảng viên: TS. Huỳnh Thái Hoàng
Bộ môn Điều Khiển Tự Động
Khoa Điện – Điện Tử
Đại học Bách Khoa TP.HCM
Email:
Homepage: />Môn ho
Môn ho
ï
ï
c
c
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 2
PHAÂN T
PHAÂN T
Í
Í
CH VA
CH VA
Ø
Ø
THIE
THIE
Á
Á
T KE
T KE
Á
Á

HE
HE
Ä
Ä
THO
THO
Á
Á
NG
NG
Ñ
Ñ
IE
IE
À
À
U KHIE
U KHIE
Å
Å
N RÔ
N RÔ
Ø
Ø
I RA
I RA
Ï
Ï
C
C

Ch
Ch
ö
ö
ông 7
ông 7
15 December 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 3
 Đánh giátính ổn đònh
 Chất lượng của hệ rời rạc
 Thiết kế hệ thống điều khiển rời rạc
No
No
ä
ä
i dung ch
i dung ch
ư
ư
ơng 7
ơng 7
15 December 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 4
Ñ
Ñ
a
a
ù
ù
nh gia
nh gia
ù

ù
t
t
í
í
nh o
nh o
å
å
n
n
ñ
ñ
ònh
ònh
15 December 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 5
Đ
Đ
ie
ie
à
à
u kie
u kie
ä
ä
n o
n o
å
å

n
n
đ
đ
ònh cu
ònh cu
û
û
a he
a he
ä
ä
rơ
rơ
ø
ø
i ra
i ra
ï
ï
c
c
 Hệ thống ổn đònh BIBO (Bounded Input Bounded Output) nếu
tín hiệu vào bò chặn thì tín hiệu ra bò chặn.
Ts
e
z
=
Re s
Im s

Miền ổn đònh
Miền ổn đònh của hệ liên
tục là nữa trái mặt phẳng s
{}
0Re <s
Re z
Im z
Miền ổn đònh
1
Miền ổn đònh của hệ rời rạc là
vùng nằm trong vòng tròn đơn vò
1||
<
z
15 December 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 6
Ph
Ph
ư
ư
ơng tr
ơng tr
ì
ì
nh
nh
đ
đ
a
a
ë

ë
c tr
c tr
ư
ư
ng cu
ng cu
û
û
a he
a he
ä
ä
rơ
rơ
ø
ø
i ra
i ra
ï
ï
c
c
G
C
(z)
C(s)
+
−
T

G(s)
H(s)
ZOH
R(s)
 Hệ thống điều khiển rời rạc mô tả bởi sơ đồ khối:
⇒ Phương trình đặc trưng:
0)()(1
=
+
zGHzG
C
 Hệ thống điều khiển rời rạc mô tả bởi PTTT:



=
+=+
)()(
)()()1(
kkc
krkk
d
dd
xC
B
x
A
x
⇒ Phương trình đặc trưng:
0)det( =

−
d
z
A
I
15 December 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 7
Ph
Ph
ư
ư
ơng pha
ơng pha
ù
ù
p
p
đ
đ
a
a
ù
ù
nh gia
nh gia
ù
ù
t
t
í
í

nh o
nh o
å
å
n
n
đ
đ
ònh cu
ònh cu
û
û
a he
a he
ä
ä
rơ
rơ
ø
ø
i ra
i ra
ï
ï
c
c
 Tiêu chuẩn ổn đònh đại số
 Tiêu chuẩn Routh – Hurwitz mở rộng
 Tiêu chuẩn Jury
 Phương pháp quỹ đạo nghiệm số

15 December 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 8
Tiêu chua
Tiêu chua
å
å
n Routh
n Routh
–
–
Hurwitz mơ
Hurwitz mơ
û
û
ro
ro
ä
ä
ng
ng
Re z
Im z
Miền ổn đònh
1
Miền ổn đònh: trong vòng
tròn đơn vò của mặt phẳng Z
Re w
Im w
Miền ổn đònh
Miền ổn đònh: nữa trái
mặt phẳng W

 PTĐT của hệ rời rạc:
0
1
1
10
=++++
−
−
nn
nn
azazaza L
 Tiêu chuẩn Routh – Hurwitz mở rộng: đổi biến z → w, sau đó áp
dụng tiêu chuẩn Routh – Hurwitz cho PTĐT theo biến w.
1
1
−
+
=
w
w
z
15 December 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 9
Th
Th
í
í
du
du
ï
ï

xe
xe
ù
ù
t o
t o
å
å
n
n
đ
đ
ònh du
ònh du
ø
ø
ng tiêu chua
ng tiêu chua
å
å
n Routh
n Routh
–
–
Hurwitz mơ
Hurwitz mơ
û
û
ro
ro

ä
ä
ng
ng
 Đánh giá tính ổn đònh của hệ thống:
3
3
)(
+
=
−
s
e
sG
s
C(s)
+
−
G(s)
ZOH
R(s)
5.0
=
T
H(s)
1
1
)(
+
=

s
sH
Biết rằng:
 Giải:
Phương trình đặc trưng của hệ thống:
0)(1
=
+
z
G
H