zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Tự động hoá

Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 2

Chia sẻ: Dangnhuy08 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:54

Báo xấu

18
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 2 Mô hình toán học của hệ thống được điều khiển, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Giới thiệu chung; Phép biến đổi Laplace và ứng dụng; Mô hình hàm truyền và đáp ứng xung; Mô hình không gian trạng thái; Chuyển từ mô hình hàm truyền sang mô hình không gian trạng thái và ngược lại; Mô hình của một số hệ thống kỹ thuật cơ bản. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Bài 2

BÀI 2 MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA HỆ THỐNG ĐƯỢC ĐIỀU KHIỂN LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 1
NỘI DUNG BÀI 2 2.1 Giới thiệu chung 2.2 Phép biến đổi Laplace và ứng dụng 2.3 Mô hình hàm truyền và đáp ứng xung 2.4 Mô hình không gian trạng thái 2.5 Chuyển từ mô hình hàm truyền sang mô hình không gian trạng thái và ngược lại 2.6. Mô hình của một số hệ thống kỹ thuật cơ bản LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 2
MỤC TIÊU BÀI HỌC § Mục đích của bài học số 2: Cung cấp kiến thức cơ sở về « Mô tả toán học của một số hệ thống được điều khiển « Phép biến đổi Laplace « Mô hình của hệ tuyến tính bất biến với thời gian: hàm truyền, phương trình trạng thái « Một số ví dụ về mô hình hệ thống động học cơ bản. LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 3
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 4
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG • Đối tượng nghiên cứu của lý thuyết điều khiển rất đa dạng và có bản chất vật lý khác nhau như hệ thống điều khiển động cơ, lò nhiệt, máy bay, phản ứng hóa học... àcần có cơ sở để phân tích, thiết kế các hệ thống điều khiển có bản chất vật lý khác nhau à toán học • Tổng quát quan hệ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra của hệ thống tuyến tính có thể biểu diễn bằng phương trình vi phân bậc cao: khó khăn à Có hai phương pháp mô tả toán học hệ thống tự động: àhàm truyền đạt àkhông gian trạng thái LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 5
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Mô hình toán học ở dạng phương trình vi phân Quan hệ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra của một hệ thống tuyến tính bất biến liên tục n là bậc của hệ thống, hệ thống là hợp thức nếu n ³ m, là thông số của hệ thống. LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 6
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Một số ví dụ mô tả hệ thống bằng phương trình vi phân AAACGXicbVDLSgMxFM3UV62vqks3wSK0CGWmiroRSt24ESrYB7SlZDKZNjTzILlTKMP8hht/xY0LRVzqyr8x03ahrQcSDufcy7332KHgCkzz28isrK6tb2Q3c1vbO7t7+f2DpgoiSVmDBiKQbZsoJrjPGsBBsHYoGfFswVr26Cb1W2MmFQ/8B5iErOeRgc9dTgloqZ8377quJDR2xkUoJbEDyWktpdeu/nB3qEJCWXxGvQQXK+VKKdfPF8yyOQVeJtacFNAc9X7+s+sENPKYD1QQpTqWGUIvJhI4FSzJdSPF9JARGbCOpj7xmOrF08sSfKIVB7uB1M8HPFV/d8TEU2ri2brSIzBUi14q/ud1InCvejH3wwiYT2eD3EhgCHAaE3a4ZBTERBNCJde7YjokOinQYaYhWIsnL5NmpWxdlK3780K1No8ji47QMSoiC12iKrpFddRAFD2iZ/SK3own48V4Nz5mpRlj3nOI/sD4+gHbep5F dv(t) M + Bv(t) = f (t) (2.2) dt M là khối lượng của xe, B là hệ số ma sát, f(t) là lực kéo của động cơ (đóng vai trò là tín hiệu vào), v(t) là tốc độ của xe (chính là tín hiệu ra). LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 7
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Một số ví dụ mô tả hệ thống bằng phương trình vi phân d2 y(t) 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 dy(t) M +B + Ky(t) = f (t) (2.3) dt dt M là khối lượng tác động lên bánh xe, B là hệ số ma sát, K độ cứng lò xo, f(t) là lực do sốc (tín hiệu vào), y(t) là dịch chuyển của thân xe (tín hiệu ra). sát, f(t) là lực kéo của động cơ (đóng vai trò là tín hiệu vào), v(t) là tốc độ của xe (chính là tín hiệu ra). LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 8
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Một số ví dụ mô tả hệ thống bằng phương trình vi phân LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 9
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Một số ví dụ mô tả hệ thống bằng phương trình vi phân LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 10
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Một số ví dụ mô tả hệ thống bằng phương trình vi phân LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 11
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Một số ví dụ mô tả hệ thống bằng phương trình vi phân LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 12
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Một số ví dụ mô tả hệ thống bằng phương trình vi phân LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 13
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Một số ví dụ mô tả hệ thống bằng phương trình vi phân LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 14
2.1 GIỚI THIỆU CHUNG Một số ví dụ mô tả hệ thống bằng phương trình vi phân LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 15
2.2. PHÉP BIẾN ĐỔI LAPLACE VÀ ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 16
2.2. PHÉP BIẾN ĐỔI LAPLACE VÀ ỨNG DỤNG Biến đổi Laplace - Khái niệm: cho hàm f(t) là hàm xác định với t ³ 0, biến đổi Laplace của hàm f(t) là: Z 1 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 F (s) = L {f (x)} = f (t)e st dt (2.5) 0 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 17
2.2. PHÉP BIẾN ĐỔI LAPLACE VÀ ỨNG DỤNG Biến đổi Laplace – tính chất Tính tuyến tính 𝐿 𝑎. 𝑓 𝑡 + 𝑏. 𝑔 𝑡 = 𝑎. 𝐹 𝑠 + 𝑏. 𝐺 𝑠 Ảnh của tích phân & Định lý chậm trễ 𝐹 𝑠 𝐿 2 𝑓 𝑡 𝑑𝑡 = % 𝑠 𝐿 𝑓 𝑡− 𝑇 = 𝑒 !"# 𝐹 𝑠 Ảnh của đạo hàm Định lý giá trị cuối 𝑑 𝑓 𝑡 lim 𝑓 𝑡 = lim 𝑠. 𝐹 𝑠 $ '→& #→% 𝐿 = 𝑠𝐹 𝑠 + 𝐹 0 𝑑𝑡 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 18
2.2. PHÉP BIẾN ĐỔI LAPLACE VÀ ỨNG DỤNG Biến đổi Laplace các hàm cơ bản Hàm bước nhảy đơn vị (step): tín hiệu vào hệ thống điều khiển ổn định hoá 1 𝐿 𝑢 𝑡 = 𝑠 Hàm xung dirac: thường dùng để mô tả nhiễu 87 𝐿 𝛿 𝑡 = 1 và ∫67 𝛿 𝑡 𝑑𝑡 = 1 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 19
2.2. PHÉP BIẾN ĐỔI LAPLACE VÀ ỨNG DỤNG Biến đổi Laplace các hàm cơ bản Hàm dốc đơn vị (Ramp): tín hiệu vào hệ thống điều khiển theo dõi 1 𝐿 𝑡. 𝑢 𝑡 = 9 𝑠 Hàm mũ Hàm sin 𝜔 𝐿 𝑠𝑖𝑛𝜔𝑡 . 𝑢 𝑡 = 9 𝑠 + 𝜔9 1 𝐿 𝑒 6:; . 𝑢 𝑡 = 𝑠+ 𝑎 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 20

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.