intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 4 - TS. Huỳnh Thái Hoàng

Chia sẻ: Gió Biển | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:71

Thêm vào BST
Báo xấu
147
lượt xem 12
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cơ sở tự động - Chương 4: Khảo sát tính ổn định của hệ thống" cung cấp cho người đọc các kiến thức: Khái niệm ổn định tiêu chuẩn ổn định đại số, phương pháp quỹ đạo nghiệm số, tiêu chuẩn ổn định tần số. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở tự động: Chương 4 - TS. Huỳnh Thái Hoàng

  1. Moân hoïc CÔ SÔÛ TÖÏ ÑOÄNG Biên soạn: TS. Huỳnh Thái Hoàng Bộ môn điều ề khiển ể tự động Khoa Điện – Điện Tử Đại học Bách Khoa TPHCM Email: hthoang@hcmut.edu.vn Homepage: www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ Giảng viên: HTHoàng, NVHảo, NĐHoàng, BTHuyền, HHPhương, HMTrí 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 1
  2. Chöông 4 KHAÛO SAÙT TÍNH OÅN ÑÒNH CUÛA HEÄ THOÁNG 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 2
  3. Noäi dung chöông 4  Khaii nieäm on Khaù oån ñònh  Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá  Ñieàu kieän caàn  Tieâ Ti âu chuaå h ån Routh R h  Tieâu chuaån Hurwitz  Phöông phaùp quyõ ñaïo nghieäm soá (QÑNS)  Khaùi nieäm veà QÑNS  Phöông phaùp veõ QÑNS  Xet Xeùt on oån ñònh dung duøng QÑNS  Tieâu chuaån oån ñònh taàn soá  Tieâu chuaån oån ñònh Bode  Tieâ Ti âu chuaå h ån oåån ñònh ñò h Nyquist N it 9 September 2011 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 3
  4. Khaùi nieäm oåån ñònh 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 4
  5. Khaùi nieäm oån ñònh Ñònh nghóa oå on n ñònh BIBO  Heä thoáng ñöôïc goïi laø oån ñònh BIBO (Bounded Input Bounded Output) neu neáu ñap ñaùp öng öùng cua cuûa heä bò chaën khi tín hieäu vao vaøo bò chaën. u(t) y(t) Heä thoáng y(t) y(t) y(t) 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 5
  6. Khaùi nieäm oån ñònh Cöcc vaø Cöï va zero  Cho heä thoáng töï ñoäng coù haøm truyeàn laø: Y ( s ) b0 s m  b1s m 11    bm 1s  bm G(s)   U ( s ) a0 s n  a1s n 1    an 1s  an  Ñ ët: Ñaë A( s )  a0 s n  a1s n11    an1s  an maããu soáá haø h øm truyeààn B ( s )  b0 s m  b1s m1    bm1s  bm töû soá haøm truyeàn  Zero: laø nghieäm cuûa töû soá haøm truyeàn, töùc laø nghieäm cuûa phöông trình B(s) = 0. Do B(s) baäc m neân heä thoáng coù m zero kyù hieäu laø zi, i =1,2,…m. =1 2 m  Cöïc: (Pole) laø nghieäm cuûa maãu soá haøm truyeàn, töùc laø nghieäm cuûa phöông trình A(s) = 0. Do A(s) baäc n neân heä thoáng coù n cöïc kyù hieäu laø pi , i =1,2,…m. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 6
  7. Khaùi nieäm oån ñònh Giaûn ño Gian ñoà cöï cöcc - zero  Giaûn ñoà cöïc – zero laø ñoà thò bieåu dieãn vò trí caùc cöïc vaø caùc zero cuûa heä thoááng trong maët phaúúng phöùc. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 7
  8. Khaùi nieäm oån ñònh Ñieàu kieän on Ñieu oån ñònh  Tính oån ñònh cuûa heä thoáng phuï thuoäc vaøo vò trí caùc cöïc.  H ä thoá Heä th áng coùù taá t át caûû caùùc cöï ö c coùù phaà h àn thöï thö c aââm (coù ( ù taá t át caûû caùùc cöï öc ñeàu naèm beân traùi maët phaúng phöùc): heä thoáng oån ñònh.  Heää thoáng coù cöcï coù p phaàn thöcï baèng 0 ((naèm treân trucï aûo), caùc cöcï coøn laïi coù phaàn thöïc baèng aâm: heä thoáng ôû bieân giôùi oån ñònh.  Heä thoáng coù ít nhaát moät cöïc coù phaàn thöïc döông (coù ít nhaát moät cöïc naèèm beâ b ân phaû h ûi maëët phaú h úng phöù h ùc): ) heä h ä thoá h áng khoâ kh âng oåån ñònh. ñò h 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 8
  9. Khaùi nieäm oån ñònh Phöông trình ñaëc tröng (PTÑT)  Phöông trình ñaëc tröng: phöông trình A(s) = 0  Ñ thöùc ñaë Ña ñ ëc tröng: tö ñ thöùc A(s) ña A( )  Chuù yù: Heä thoáng hoài tieáp Heä thoáng moâ taû baèng PTTT R(s) Y(s)  x (t )  Ax A (t )  Bu (t ) Yht(s)   y (t )  Cx(t ) Phöông trình ñaëc tröng Phöông trình ñaëc tröng 1  G(s) H (s)  0 det sI  A  0 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 9
  10. Tieâu chuaåån oåån ñònh ñaïi soáá 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 10
  11. Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá Ñieàu kieän caà Ñieu can n  Ñieàu kieän caàn ñeå heä thoáng oån ñònh laø taát caû caùc heä soá cuûa phöông t ì h ñaë trình ñ ëc tröng t ö phai h ûi khac kh ù 0 vaø cungø dau. d á  Thí duï: Heä thoáng coù phöông trình ñaëc tröng: s 3  3s 2  2 s  1  0 Khoâng oåån ñònh s 4  2 s 2  5s  3  0 Khoâng oån ñònh s 4  4 s 3  5s 2  2 s  1  0 Ch keá Chöa k át luaä l än ñöôï ñ c 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 11
  12. Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá: Tieâu chuaån Routh Qui tac taéc thanh thaønh laäp bang baûng Routh  Cho heä thoáng coù phöông trình ñaëc tröng: a0 s n  a1s n1    an1s  an  0  Muoán xeùt tính oån ñònh cuûa heä thoáng theo tieâu chuaån Routh, tröôùc tieân ta thaønh laääp baûng Routh theo q qui taéc:  Baûng Routh coù n+1 haøng.  Haøng 1 cuûa baûng Routh goàm caùc heä soá coù chæ soá chaún.  Haøng 2 cuûa baûng Routh goàm caùc heä soá coù chæ soá leû.  Phaàn töû ôû haøng i coät j cuûa baûng Routh (i  3) ñöôïc tính theo coââng thöùc: cij  ci 2, j 1   i .ci 1, j 1 ci 2,1 vôù ôùi i  ci 1,1 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 12
  13. Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá: Tieâu chuaån Routh Dang Daï ng baû bangng Routh cij  ci 2, j 1   i .ci 1, j 1 ci 2,1 i  ci 1,1 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 13
  14. Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá: Tieâu chuaån Routh Phaùt bieu Phat bieåu tieu tieâu chuaå chuan n  Ñieàu kieän caàn vaø ñuû ñeå heä thoáng oån ñònh laø taát caû caùc phaàn töû naèm ôû coäät 1 cuûa baûng Routh ñeàu döông. g Soá laàn ñoåi daáu cuûa caùc phaàn töû ôû coät 1 cuûa baûng Routh baèng soá nghieäm cuûa phöông trình ñaëc tröng naèm beân phaûi maët phaúng phöùc. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 14
  15. Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá: Tieâu chuaån Routh Thí duï du 1  Xeùt tính oån ñònh cuûa heä thoáng coù phöông trình ñaëc tröng laø: s 4  4 s 3  5s 2  2 s  1  0  Giaûi: Baûng Routh  Kett luaän: Heä thong Keá thoáng on oån ñònh do tat taát ca caû cac caùc phan phaàn tö töû ô ôû coät 1 bang baûng Routh ñeàu döông. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 15
  16. Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá: Tieâu chuaån Routh Thí duï du 2  Xeùt tính oån ñònh cuûa heä thoáng coù sô ñoà khoái: () R(s) () Y(s) 50 G ( s)  s ( s  3)( s 2  s  5) 1 H (s)  s2  Giaûi: Phöông g trình ñaëëc tröng g cuûa heää thoáng g: 1  G ( s ).H ( s )  0 50 1  1 . 0 s ( s  3)( s  s  5) ( s  2) 2  s ( s  3)( s 2  s  5)( s  2)  50  0  s 5  6 s 4  16 s 3  31s 2  30 s  50  0 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 16
  17. Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá: Tieâu chuaån Routh Thí duï du 2 (tt)  Baûng Routh  Keát luaään: Heää thoáng khoâng oån ñònh ò do taát caû caùc p phaàn töû ôû coäät 1 baûng Routh ñoåi daáu 2 laàn. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 17
  18. Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá: Tieâu chuaån Routh Thí duï du 3  Tìm ñieàu kieän cuûa K ñeå heä thoáng oån ñònh: R(s) Y(s) K G(s)  s ( s 2  s  1)( s  2)  Giaûi: Phöông g trình ñaëëc tröng g cuûa heää thoáng laø: 1  G(s)  0 K  1 0 s ( s  s  1)( s  2) 2  s 4  3s 3  3s 2  2 s  K  0 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 18
  19. Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá: Tieâu chuaån Routh Thí duï du 3 (tt)  Baûng Routh  Ñieàu kieän ñeå heä thoáng oån ñònh:  9 2 K 0 14  7  0K   K  0 9 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 19
  20. Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá: Tieâu chuaån Routh Tröôøng hôp Tröông hôïp ñaëc bieät 1  Neáu baûng Routh coù heä soá ôû coät 1 cuûa haøng naøo ñoù baèng 0, caùc heä soá coøn laïïi cuûa haøng ñoù khaùc 0 thì ta thayy heää soá baèng 0 ôû coäät 1 bôûi soá  döông nhoû tuøy yù, sau ñoù quaù trình tính toaùn ñöôïc tieáp tuïc. 9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2