Bài giảng Chương 3: Hàm truyền đạt của hệ thống điều khiển số

Chia sẻ: Đinh Gấu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

619
lượt xem 31
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dưới đây là bài giảng Chương 3: Hàm truyền đạt của hệ thống điều khiển số. Mời các bạn tham khảo bài giảng để bổ sung thêm kiến thức về hệ thống mở, hệ thống có một mạch vòng kín, hàm truyền đạt của hệ thống có 2 mạch vòng kín.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Chương 3: Hàm truyền đạt của hệ thống điều khiển số

CHƯƠNG 3: HÀM TRUYỀN ĐẠT CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ
3.1 Hệ thống hở Cho hệ thống hở: T T Y*(p) X*(p) Y(p) G1(p) G2(p) Xác định hàm truyền đạt của hệ thống đã cho Y ( z) G( z) = X ( z)
T [X*(p)]* T Y*(p) X*(p) Y(p) G1(p) G2(p) X*(p) Y ( p ) = X * ( p ).G1 ( p ).G2 ( p ) G1G2 ( p ) := G1 ( p ).G2 ( p ) Y ( p ) = X * ( p ).G1G2 ( p ) * Y ( p) = ⎡⎣ X ( p).G1G2 ( p ) ⎤⎦ * * Y * ( p) = X * ( p).G1G2* ( p) G1G ( p) = [G1 ( p ).G2 ( p)] ≠ G1* ( p).G2* ( p ) * * 2
Y * ( p ) = X * ( p ).G1G2* ( p ) Y * ( p) 1 = X * ( p) 1 . G1G2* ( p ) 1 p = ln z p = ln z p = ln z T T T Y ( z ) = X ( z ).G1G2 ( z ) G1G2 ( z ) = Z{G1G2 ( p )} = Z{G1 ( p ).G2 ( p )} ≠ G1 ( z ).G2 ( z ) Y ( z) G( z) = = G1G2 ( z ) X ( z) X(z) Y(z) G1G2 ( z )
Ví dụ 1 G1 ( p ) = G2 ( p ) = p 1 G1G2 ( p ) = G1 ( p ).G2 ( p ) = 2 p G1G2 ( z ) = Z {G1G2 ( p )} = Z {G1 ( p ).G2 ( p )} ⎧1 ⎫ T .z = Z⎨ 2 ⎬ = p ⎩ ⎭ ( z − 1) 2 T .z G( z) = ( z − 1) 2
Hệ thống điều khiển số X*(p) E*(p) TBĐK U*(p) Y(p) D/A GP(p) số (-) Y*(p) A/D Máy tính Lấy phần bên ngoài máy tính U*(p) Y(p) Y*(p) D/A GP(p) A/D
U*(p) Y(p) Y*(p) D/A GP(p) A/D • Thay bộ biến đổi A/D bằng khâu lấy mẫu • Thay bộ biến đổi D/A bằng khâu lấy mẫu nối tiếp với khâu lưu giữ bậc không T [U*(p)]* T Y*(p) U*(p) Y(p) H0(p) GP(p) U*(p)
T T Y*(p) U*(p) U*(p) Y(p) H0(p) GP(p) Y ( p ) = U * ( p ).H 0 ( p ).GP ( p ) Y ( p ) = U * ( p ).H 0GP ( p ) * Y ( p) = ⎡⎣U ( p).H 0GP ( p) ⎤⎦ * * Y * ( p) = U * ( p).H 0GP* ( p) Y * ( p) 1 = U * ( p) 1 . H 0GP* ( p ) 1 p = ln z p = ln z p = ln z T T T
Y ( z ) = U ( z ).H 0GP ( z ) Y ( z) H 0GP ( z ) = ??? G( z) = = H 0 GP ( z ) U ( z) H 0GP ( z ) = Z { H 0GP ( p )} = Z { H 0 ( p ).GP ( p )} ⎧1 − e −Tp ⎫ ⎧ GP ( p ) ⎫ ⎧ −Tp GP ( p ) ⎫ = Z⎨ ⋅ GP ( p ) ⎬ = Z ⎨ ⎬ − Z ⎨e ⎬ ⎩ p ⎭ ⎩ p ⎭ ⎩ p ⎭ ⎧ GP ( p ) ⎫ −1 ⎧ GP ( p ) ⎫ z − 1 ⎧ GP ( p ) ⎫ = Z⎨ ⎬− z Z⎨ ⎬ = Z⎨ ⎬ ⎩ p ⎭ ⎩ p ⎭ z ⎩ p ⎭ z − 1 ⎧ GP ( p ) ⎫ H 0GP ( z ) = Z⎨ ⎬ z ⎩ p ⎭
Sơ đồ khối của động cơ điện một chiều kích từ độc lập Mc (-) Có 3 đầu vào: uư iư 1/ R− M 1 T− p + 1 -Điện áp phần ứng (-) eư Jp -Điện áp mạch kích từ -Moment cản K Có 2 đầu ra: ukt 1 -Tốc độ động cơ wkt p -Moment điện từ của động cơ (-) Rktikt Rkt ikt = f −1 (Φ ) ÎĐặc tính cơ: là mối quan hệ giữa moment Hình 1.3: Sơ đồ khối động cơ điện một chiều kích từ độc lập điện từ của động cơ M và tốc độ ω ?? Î Ở trạng thái xác lập
Sơ đồ khối của động cơ điện một chiều kích từ độc lập với kích từ định mức • KΦđm Mc (-) uư 1/ R− iư KΦđm M 1 (-) eư T− p + 1 Jp KΦđm • Mc = 0 1/ R− ⋅ K Φ®m ⋅ 1 T− p + 1 Jp G® c ( p) = 1/ R− 1 ⋅ ( K Φ®m ) ⋅ 2 1+ T− p + 1 Jp
1/ R− 1 ⋅ K Φ®m ⋅ T− p + 1 Jp G® c ( p ) = 1/ R− 1 ⋅ ( K Φ ®m ) ⋅ 2 1+ T− p + 1 Jp K Φ ®m G® c ( p ) = R− (T− p + 1) Jp + ( K Φ ® m ) 2 K Φ®m G® c ( p ) = T− R− Jp + R− Jp + ( K Φ ® m ) 2 2 1 K Φ ®m G® c ( p ) = R− J R− J T− p + 2 p +1 ( K Φ ®m ) ( K Φ ®m ) 2 2
1 K Φ®m KĐ G® c ( p ) = ⇒ G® c ( p ) = R− J R− J T− Tc p 2 + Tc p + 1 T− p2 + p +1 ( K Φ®m ) ( K Φ®m ) 2 2 1 KĐ = Hệ số khuyếch đại của động cơ K Φ®m R− J Tc = Hằng số thời gian cơ ( K Φ®m ) 2 Do Tư
Hàm truyền đạt của bộ chỉnh lưu (kể cả bộ phát xung điều khiển chỉnh lưu) • Đại lượng đầu ra: Ud • Đại lượng đầu vào: uđk uđk
Bộ chỉnh lưu có tính trễ • Nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính uđb uđk
Do đó hàm truyền của bộ chỉnh lưu sẽ là Gcl ( p ) = K cl e −Tp 1 Với p: số xung đập mạch của sơ đồ Trong đó: T= f: tần số điện áp lưới 2 pf Tp (Tp ) 2 e = 1+ Tp + + ⋅⋅⋅ 1! 2! Tp ≈ 1+ = 1 + Tp 1! −Tp K cl Với p= 6, f= 50 ... T=1/600=0.0017 [s] Gcl ( p ) = K cl e ≈ Tp + 1 Gcl ( p ) = K cl
Hàm truyền đạt của hệ T-Đ K cl K ® c K GP ( p ) = Gcl ( p ).G®c ( p ) ≈ = Tc p + 1 τ p + 1 Trong đó: K = K cl .K ® c τ = Tc
U*(p) Y(p) Y*(p) D/A GP(p) A/D Trong đó: K GP ( p ) = τp + 1 • Thay bộ biến đổi A/D bằng khâu lấy mẫu • Thay bộ biến đổi D/A bằng khâu lấy mẫu nối tiếp với khâu lưu giữ bậc không T T Y*(p) U*(p) [U*(p)]* Y(p) H0(p) GP(p) U*(p)
T T Y*(p) U*(p) U*(p) Y(p) H0(p) GP(p) Y ( p ) = U * ( p ).H 0 ( p ).GP ( p ) Y ( p ) = U * ( p ).H 0GP ( p ) * Y ( p) = ⎡⎣U ( p).H 0GP ( p) ⎤⎦ * * Y * ( p) = U * ( p).H 0GP* ( p) Y * ( p) 1 = U * ( p) 1 . H 0GP* ( p ) 1 p = ln z p = ln z p = ln z T T T
Y ( z) Y ( z ) = U ( z ).H 0GP ( z ) G( z) = = H 0GP ( z ) U ( z) z − 1 ⎧ GP ( p ) ⎫ = z − 1 Z ⎧ K ⎫ H 0GP ( z ) = Z⎨ ⎬ ⎨ ⎬ z ⎩ p ⎭ z ⎩ p (τ p + 1) ⎭ ⎧ 1 ⎫ ⎧ 1 ⎫ ⎧ ⎫ ⎪ K ⎪ ⎪ ⎪ K τ = K .Z ⎨ τ Z⎨ ⎬ = Z⎨ ⎬ 1 ⎬ ⎩ p(τ p + 1) ⎭ ⎪ p( p + 1 ) ⎪ ⎪ p( p + ) ⎪ ⎩ τ ⎭ ⎩ τ ⎭ ⎛ − ⎞ T z ⎜1 − e τ ⎟ =K⋅ ⎝ ⎠ ⎛ − ⎞ T ( z − 1) ⎜ z − e τ ⎟ ⎝ ⎠