CHAPTER-02n.ddadwddadawdqeqwrrrqqrwwwpdf

awdawdwadwqeqeq

1. BÀI GIẢNG
CƠ SỞ KỸ THUẬT TỰ ĐỘNG
Giảng Viên: TS. Nguyễn Văn Lành

2. Nội dung môn học
❖Chapter1: Đại cươngvề hệ thống điềukhiển tự động
❖Chapter2: Cơ sở toán học để phân tích và thiết kế HTđiều khiển
❖Chapter3: Khảo sáttính ổn định của hệ thống
❖Chapter4: Đánh giá chấtlượng của hệ thống điềukhiển
❖Chapter5: Thiếtkế hệ thống điềukhiển liêntục
❖Chapter6: Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển rời rạc.

3. Chapter 2
CƠ SỞ TOÁN HỌC ĐỂ PHÂN TÍCH VÀ THIẾT
KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LIÊN TỤC

4. NỘI DUNG
Chapter 2
Khái niệm
Hàm truyền đạt
Phương pháp không gian trạng thái
Sơ đồ dòng tín hiệu
Đại số sơ đồ khối

5. KHÁI NIỆM

6. Khái niệm mô hình toán học

7. Khái niệm mô hình toán học

8. Khái niệm mô hình toán học

9. Khái niệm mô hình toán học

10. Khái niệm mô hình toán học

11. Ví dụ: Lập PTVP cho động cơ DC

12. ()
()() ()
()()
u
u u u u
ub
dit
UtRitLEt
dt
EtKt
=++
= ()
()()
()()
tu
dt
MtBtJ
dt
MtKit

=+
= Ví dụ: Lập PTVP cho động cơ DC

13. HÀM TRUYỀN ĐẠT

14. Phép biến đổi Laplace

15. Tính chất của biến đổi Laplace

16. Biến đổi Laplace của các hàm cơ bản

17. Biến đổi Laplace của các hàm cơ bản

18. Biến đổi Laplace của các hàm cơ bản

19. Định nghĩa hàm truyền đạt00
()
. ()
n
n
n
dct
a asCs
dt
→

20. Định nghĩa hàm truyền đạt

21. Hàm truyền của các khâu hiệu chỉnh

22. Hàm truyền của các khâu hiệu chỉnh

23. Hàm truyền của các khâu hiệu chỉnh

24. Hàm truyền của các khâu hiệu chỉnh

25. Hàm truyền của các khâu hiệu chỉnh

26. Hàm truyền của động cơ DC()()()()
()()
u u uu u
ub
UsRisLsisEs
EsKs
=++
= ()()()
()()
tu
MsBsJss
MsKis
=+
=
Biến đổi Laplace (1)-(4):2
32
()
()
()()()
()
()
()()()
t
v
u u u u u tb
t
p
u u u u u tb
Ks
Gs
UsJLsJRBLsRBKK
Ks
Gs
UsJLsJRBLsRBKKs


==
++++
==
++++
Hàm truyền của động cơ DC:

27. Hàm truyền của lò nhiệt

28. Hàm truyền của lò nhiệt

29. Hàm truyền của lò nhiệt

30. Đại số sơ đồ khối

31. Sơ đồ khối

32. Hàm truyền của hệ thống cơ bản

33. Hàm truyền của hệ thống cơ bản

34. Hàm truyền của hệ thống cơ bản

35. Hàm truyền của hệ thống cơ bản

36. Hàm truyền của hệ thống hồi tiếp nhiều vòng

37. Các phép biến đổi tương đương

38. Các phép biến đổi tương đương

39. Các phép biến đổi tương đương

40. Các phép biến đổi tương đương

41. Các phép biến đổi tương đương

42. Các phép biến đổi tương đương

43. Lưu ý: Phép biến đổi không tương đương

44. Lưu ý: Phép biến đổi không tương đương

45. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Ví dụ 2.1:

46. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Bước 1:

47. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Bước 2:

48. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Bước 3:

49. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Ví dụ 2.2:

50. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Ví dụ 2.2: Giải

51. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Ví dụ 2.2:

52. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Ví dụ 2.2:

53. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Ví dụ 2.2:

54. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Ví dụ 2.2:

55. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Ví dụ 2.2:

56. Ví dụ tính hàm truyền tương đương của hệ thống
Ví dụ 2.3:

58. Phương pháp không gian trạng thái

59. Phương pháp không gian trạng thái
Khái niệm về trạng thái:

60. Phương pháp không gian trạng thái
Hệ phương trình trạng thái:

61. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

62. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

63. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

64. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

65. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

66. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

67. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

68. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

69. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

70. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

71. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

72. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

73. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

74. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

75. Lập PTTT từ hàm truyền và sơ đồ khối
1. Biến đổi hàm truyền thành PTVP:

76. Lập PTTT từ hàm truyền và sơ đồ khối
1. Biến đổi hàm truyền thành PTVP:

77. Cho Gc(s) = 1.
a.Tìm hàm truyền tương đương của hệ thống
b.Suy ra phương trình vi phân của hệ thống
c.Lập hệ PTTT của hệ thống trên.

78. 3. Lập PTTT trực tiếp từ sơ đồ khối

79. 3. Lập PTTT trực tiếp từ sơ đồ khối

80. 3. Lập PTTT trực tiếp từ sơ đồ khối

81. Lập phương trình trạng thái từ PTVP
Ví dụ: Lập hệ phương trình trạng thái của hệ thống có
phương trình vi phân như sau:

82. Lập phương trình trạng thái từ PTVP

83. Tìm hàm truyền từ PTTT
matlab

84. Tìm hàm truyền từ PTTT

85. Tìm hàm truyền từ PTTT

86. Nghiệm của phương trình trạng thái

87. Quan hệ giữa các phương pháp mô tả toán học

88. Lập PTTT từ PTVP của động cơ DC

89. () ()
()()
()
()()
u b u
u
u u u
t
u
dit KUtR
itt
dtLLL
Kdt B
itt
dtJJ



=−−+
=− 1
2
()()
()()
u
xtit
xtt
=
= 1 1 2
2 1 2
()
()()()
()()()
bu
u u u
t
KUtR
xtxtxt
LLL
K B
xtxtxt
JJ
=−−+
=− Đặt biến trạng thái:
Lập PTTT của động cơ DC

90. ()()()
()()
ttUt
tt
=+

=
xAxB
Cx 
11
22
1
2
1
() ()
()
() ()
0
()
()01
()
b
uu
u u
t
KR
xt xtLL
LUt
xt xtK B
JJ
xt
t
xt

 
−− 
 
 

 =+
 

  
−  


 
= 
 Hay viết gọn:
Lập PTTT của động cơ DC

91. 2.1 Xây dựng mô hình toán dạng PTVP, hàm truyền, PTTT mô tả quan
hệ ngõ ra và ngõ vào của mạch RLC sau:
Bài tập chương 02

92. cho biết sin =  (làm việc tuyến tính)
a)Xây dựng mô hình toán dạng PTVP?
b)Xây dựng mô hình toán dạng hàm truyền?
c)Xây dựng mô hình toán dạng PTTT ?
Bài tập chương 02
2.2 Xây dựng mô hình toán cho hệ sau:

93. a)Xây dựng mô hình toán dạng PTVP?
b)Xây dựng mô hình toán dạng hàm truyền?
c)Xây dựng mô hình toán dạng PTTT ?
Bài tập chương 02

94. 2.4 Một hệ thống gồm một bộ điều khiển tỷ lệ Kvà đối tượng điều khiển có phần tử
quán tính và phần tử ma sát nhớt. Giả thiết điều khiển vị tríđầu ra c theo vị trí đầu
vào r của hệ.
Động cơ servo
a)Xây dựng mô hình toán dạng PTVP?
b)Xây dựng mô hình toán dạng hàm truyền?
c)Xây dựng mô hình toán dạng PTTT ?
Bài tập chương 02

95. So sánh: Hệ thống tuyến tính và phi tuyến

96. Ví dụ: Hệ thống phi tuyến 1

97. Ví dụ: Hệ thống phi tuyến 2

98. Ví dụ: Hệ thống phi tuyến 3

99. Ví dụ: Hệ thống phi tuyến 3

100. Ví dụ: Hệ thống phi tuyến 4