26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 1 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Giảng viên: TS. Huỳnh Thái Hoàng Bộ môn Điều Khiển Tự Động Khoa Điện – Điện Tử Đại học Bách Khoa TP.HCM Email: hthoang@hcmut.edu.vn Homepage: http://www2.hcmut.edu.vn/~hthoang/ Môn học Môn học 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Chương 4 Chương 4 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 3 ỉ Các tiêu chuẩn chất lượng ỉ Sai số xác lập ỉ Đáp ứng quá độ ỉ Các tiêu chuẩn tối ưu hóa đáp ứng quá độ ỉ Quan hệ giữa chất lượng trong miền tần số và chất lượng trong miền thời gian Nội dung chương 4 Nội dung chương 4 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 4 Các tiêu chuẩn chất lượng Các tiêu chuẩn chất lượng 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 5 ỉ Sai số: là sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu hồi tiếp. Các tiêu chuẩn chất lượng Các tiêu chuẩn chất lượng Sai số xác lập Sai số xác lập ỉ Sai số xác lập: là sai số của hệ thống khi thời gian tiến đến vô cùng. )()()( tctrte ht − = )(lim 0 tee t xl → = )()()( sCsRsE ht − = )(lim 0 ssEe s xl → = ⇔ ⇔ c ht (t) t 0 r(t) e(t) e xl e xl 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 6 ỉ Hiện tượng vọt lố: là hiện tượng đáp ứng của hệ thống vượt quá giá trò xác lập của nó. Các tiêu chuẩn chất lượng Các tiêu chuẩn chất lượng Đáp ứng quá độ: Đáp ứng quá độ: Độ vọt lố Độ vọt lố ỉ Độ vọt lố: (Percent of Overshoot – POT) là đại lượng đánh giá mức độ vọt lố của hệ thống, độ vọt lố được tính bằng công thức: %100 max × − = xl xl c cc POT t c(t) 0 c xl vọt lố không vọt lố c(t) t 0 c xl c max c max − c xl c xl 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 7 ỉ Thời gian quá độ (t qđ ): là thời gian cần thiết để sai lệch giữa đáp ứng của hệ thống và giá trò xác lập của nó không vượt quá ε%. ε% thường chọn là 2% (0.02) hoặc 5% (0.05) Các tiêu chuẩn chất lượng Các tiêu chuẩn chất lượng Đáp ứng quá độ: Đáp ứng quá độ: Thời gian quá độ Thời gian quá độ – – Thời gian lên Thời gian lên ỉ Thời gian lên (t r ): là thời gian cần thiết để đáp ứng của hệ thống tăng từ 10% đến 90% giá trò xác lập của nó. 0 (1+ ε )c xl (1 ) c xl t c(t) c xl t qđ 0 c(t) t c xl t r 0.9c xl 0.1c xl 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 8 Sai soá xaùc laäp Sai soá xaùc laäp 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 9 Sai số xác lập Sai số xác lập Biểu thức sai số xác lập Biểu thức sai số xác lập )()(1 )( lim)(lim 00 sHsG ssR ssEe ss xl + == →→ )()(1 )( )( sHsG sR sE + = ỉ Ta có: ỉ Suy ra: ỉ Nhận xét: sai số xác lập không chỉ phụ thuộc vào cấu trúc và thông số của hệ thống mà còn phụ thuộc vào tín hiệu vào. 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 10 Sai số xác lập Sai số xác lập Sai số xác lập khi tín hiu vào là hàm nấc Sai số xác lập khi tín hiu vào là hàm nấc ỉ Nếu tín hiệu vào là hàm nấc đơn vò: ssR /1)( = p xl K e + = 1 1 với )()(lim 0 sHsGK s p → = (hệ số vò trí) c ht (t) 0 t 1 G(s)H(s) không có khâu tích phân lý tưởng c ht (t) 0 t 1 G(s)H(s) có ít nhất 1 khâu tích phân lý tưởng [...]... ỉ Tùy theo số khâu tích phân lý tưởng có trong hàm truyền G(s)H(s) mà các hệ số Kp, Kv, Ka có giá trò như sau: ỉ Nhận xét: Ø Muốn exl của hệ thống đối với tín hiệu vào là hàm nấc bằng 0 thì hàm truyền G(s)H(s) phải có ít nhất 1 khâu tích phân lý tưởng Ø Muốn exl của hệ thống đối với tín hiệu vào là hàm dốc bằng 0 thì hàm truyền G(s)H(s) phải có ít nhất 2 khâu tích phân lý tưởng Ø Muốn exl của hệ thống... khâu tích phân lý tưởng Ø Muốn exl của hệ thống đối với tín hiệu vào là hàm parabol bằng 0 thì hàm truyền G(s)H(s) phải có ít nhất 3 khâu tích phân lý tưởng 26 September 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 13 Đáp ứng quá độ 26 September 2006 © H T Hồng - ÐHBK TPHCM 14 Đáp ứng quá độ Hệ quán tính bậc 1 K Ts 1 R(s) ỉ ỉ ỉ C(s) K Ts 1 Hàm truyền hệ quán tính bậc 1: G ( s ) Hệ quán tính bậc 1 có một cực thực: Đáp... giảm dần Nếu = 0, đáp ứng của hệ là dao động không suy giảm với tần số n n gọi là tần số dao động tự nhiên Ø Nếu 0< . Hồng - ÐHBK TPHCM 1 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG Giảng viên: TS. Huỳnh Thái Hoàng Bộ môn Điều Khiển Tự Động Khoa Điện – Điện. TPHCM 2 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN Chương 4 Chương 4 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 3 ỉ Các