26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 49 Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng biểu đồ Bode dùng biểu đồ Bode  Yêu cầu: thiết kế khâu hiệu chỉnh G C (s) sao cho hệ thống sau khi hiệu chỉnh có R(s) + − C(s) G C (s) )2( 4 +ss ;20 * = V K ;50 0* ≥ΦM dBGM 10 * ≥  Giải:  Hàm truyền khâu hiệu chỉnh sớm pha cần thiết kế là: Ts Ts KsG CC + + = 1 1 )( α )1( > α 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 50 Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng biểu đồ Bode (tt) dùng biểu đồ Bode (tt)  Bước 1: Xác đònh K C Hệ số vận tốc của hệ sau khi hiệu chỉnh là: CC s C s V K ssTs Ts sKsGssGK 2 )2( 4 . 1 1 lim)()(lim 00 * = ++ + == →→ α 2 20 2 * == V C K K 10 = C K ⇒⇒  Bước 2: Đặt )2( 4 .10)()( 1 + == ss sGKsG C )15,0( 20 )( 1 + = ss sG Vẽ biểu đồ Bode của G 1 (s) ⇒ 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 51 Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng biểu đồ Bode (tt) dùng biểu đồ Bode (tt) ω c =6 -160 -40dB/dec ΦM 2 -20dB/dec 26 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 52 Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng biểu đồ Bode (tt) dùng biểu đồ Bode (tt)  Bước 3: Tần số cắt của hệ trước khi hiệu chỉnh Theo biểu đồ Bode: 6 ≈ C ω (rad/sec)  Bước 4: Độ dự trữ pha của hệ khi chưa hiệu chỉnh Theo biểu đồ Bode: 0 1 160)( −≈ C ωϕ 0 1 20)(180 ≈+=Φ C M ωϕ  Bước 5: Góc pha cần bù: ⇒ 000 max 72050 +−= ϕ 0 max 37= ϕ ⇒ θϕ +Φ−Φ= MM * max (chọn θ =7) 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 53 Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng biểu đồ Bode (tt) dùng biểu đồ Bode (tt)  Bước 6: Tính α  Bước 7: Tính số cắt mới dựa vào biểu đồ Bode: 0 0 max max 37sin1 37sin1 sin1 sin1 − + = − + = ϕ ϕ α ⇒ 4 = α dBL C 64lg10lg10)( 1 − = − = − = ′ α ω Hoành độ giao điểm của đường thẳng nằm ngang có tung độ 6dB chính là tần số cắt mới. Theo hình vẽ (xem slide 54), ta có: 9 ≈ ′ C ω (rad/sec)  Bước 8: Tính T )4)(9( 11 = ′ = αω C T 056,0 = T ⇒ 224,0 = T α ⇒ 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 54 ω c =6 -160 -20dB/dec -40dB/dec ΦM Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng biểu đồ Bode (tt) dùng biểu đồ Bode (tt) -6 ω ’ c =9 1/T=18 1/αT=4.5 ΦM * +20dB/dec -20dB/dec -40dB/dec -20dB/dec -40dB/dec 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 55 Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha Thí dụ TK khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng biểu đồ Bode (tt) dùng biểu đồ Bode (tt)  Bước 9: Kiểm tra lại điều kiện biên độ Theo biểu đồ Bode sau khi hiệu chỉnh GM* = +∞, do đó thỏa mãn điều kiện biên độ đề bài yêu cầu.  Kết luận: Khâu hiệu chỉnh sớm pha cần thiết kế có hàm truyền là s s sG C 056,01 224,01 10)( + + = 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 56 Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng biểu đồ Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng biểu đồ Bode Bode )1( 1 1 )( < + + = α α Ts Ts KsG CC Khâu hiệu chỉnh cần thiết kế  Bước 1: Xác đònh K C để thỏa mãn yêu cầu về sai số xác lập P PC KKK / * = VVC KKK / * = aaC KKK / * = hoặc hoặc  Bước 2: Đặt G 1 (s)=K C G(s).Vẽ biểu đồ Bode của G 1 (s)  Bước 3: Xác đònh tần số cắt biên mới sau khi hiệu chỉnh dựa vào điều kiện: là độ dự trữ pha mong muốn, * M Φ 00 205 ÷ = θ θωϕ +Φ+−= ′ *0 1 180)( M C C ω ′  Bước 4: Tính α từ điều kiện: α ω lg20)( 1 −= ′ C L α ω 1 )( 1 = ′ C jG hoặc . Hồng - ÐHBK TPHCM 49 Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng biểu đồ Bode dùng biểu đồ Bode  Yêu cầu: thiết kế khâu hiệu chỉnh G C (s) sao cho hệ thống. là s s sG C 056,01 224,01 10)( + + = 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 56 Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng biểu đồ Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh trể pha dùng biểu đồ Bode Bode )1(. 9: Kiểm tra lại điều kiện biên độ Theo biểu đồ Bode sau khi hiệu chỉnh GM* = +∞, do đó thỏa mãn điều kiện biên độ đề bài yêu cầu.  Kết luận: Khâu hiệu chỉnh sớm pha cần thiết kế có hàm truyền