Kỹ thuật điều khiển tự động

ố xác lập
Sai số xác lập của hệ thống điều khiển rời rạc có sơ đồ như trên là:
Nếu tín hiệu vào là hàm nấc đơn vị
Nếu tín hiệu vào là hàm dốc đơn vị:
181/197
182/197
Các phương pháp tổng hợp hệ thống điều khiển rời rạc
Phương pháp dùng QĐNS
Thiết kế bộ điều khiển sớm pha
Phương trình đặc tính của hệ thống trước khi hiệu chỉnh là
Phương trình đặc tính của hệ thống sau khi hiệu chỉnh là
Khâu hiệu chỉnh sớm pha có dạng
Bài toán đặt ra là chọn giá trị KC, Cz và Cp để đáp ứng của hệ thống thỏa mãn yêu cầu
về chất lượng quá độ (chất lượng quá độ thể hiện qua vị trí của cặp cực quyết định).
Thiết kế bộ điều khiển trễ pha
Ta sử dụng khâu hiệu chỉnh trễ pha khi muốn làm giảm sai số xác lập của hệ thống.
Xét hệ thống điều khiển có sơ đồ như hình vẽ
Khâu hiệu chỉnh CG(z) là khâu trễ pha
183/197
Bài toán đặt ra là chọn giá trị KC, ZC và PC để làm giảm sai số xác lập của hệ thống mà
không ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng đáp ứng quá độ.
Thiết kế dùng bộ điều khiển hồi tiếp trạng thái
Cho đối tượng điều khiển được mô tả bởi HPT biến trạng thái
Tín hiệu điều khiển trong hệ hồi tiếp trạng thái là
Hệ phương trình biến trạng thái mô tả hệ hồi tiếp trạng thái
Phương trình đặc tính của hệ hồi tiếp trạng thái
184/197
Bài 9: Ứng dụng thiết kế hệ thống điều
khiển tự động
Lựa chọn hệ thống
Mục tiêu: xác định hệ thống sẽ thiết kế là gì? Mục tiêu, giới hạn phạm vi thực hiện.
Thực hiện: sinh viên làm việc nhóm, thảo luận, lựa chọn hệ thống sẽ thiết kế, lên kế
hoạch thực hiện.
Phân tích hệ thống
Muc tiêu: xác định chức năng, hoạt động và chỉ ra các khâu chính trong hệ thống sẽ thiết
kế.
Nhóm sinh viên thực hiện việc phân tích và tổng hợp báo cáo.
Thiết kế điều khiển cho hệ thống
Thực hiện việc thiết kế hệ thống dựa trên kết quả phân tích.
185/197
Bài 10: Lập trình điều khiển hệ thống tự
động từ máy tính
Phân tích giao thức
Trên cở sở hệ thống đã phân tích ở bài trước. Nhóm sinh viên tiến hành phân tích, xây
dựng giao thức truyền thông, quy ước làm việc để cài đặt phần lập trình điều khiển.
Lập trình giao diện
Mục tiêu là thiết kế và lập trình được giao diện phần mềm trên máy tính để điều khiển
hoạt động của hệ thống.
Giao diện đẹp, đảm bảo được các chức năng như điều khiển, thể hiện các kết quả, thông
số kỹ thuật (nếu có) do hệ thống được điều khiển báo về.
Lập trình truyền thông và điều khiển
Dựa trên giao thức truyền thông đã thiết kế, nhóm sinh viên tiến hành cài đặt phần truyền
thông để điều khiển hoạt động của hệ thống đạt mục tiêu đã đặt ra.
186/197
Bài 11: Thảo luận và tống kết
MÔ TẢ HỆ RỜI RẠC DÙNG MATLAB
MÔ TẢ HỆ RỜI RẠC DÙNG MATLAB
Các lệnh mô tả toán học hệ rời rạc tương tự như các lệnh mô tả toán học hệ liên tục, chỉ
khác là khi tạo ra hệ thống ta không chỉ nhập vào thông số hệ thống (tử số, mẫu số hàm
truyền hoặc các ma trận trạng thái) mà còn phải nhập vào chu kỳ lấy mẫu.
Hãy so sánh với phụ lục ở chương 2.
• Tạo ra hệ thống mô tả bởi hàm truyền: lệnh tf (transfer function). Cú pháp: G =
tf(TS,MS,T) tạo ra hệ thống rời rạc mô tả bởi hàm truyền G có tử số là đa thức TS, mẫu
số là đa thức MS và chu kỳ lấy mẫu là T. Nếu không xác định T thì đặt T = -1.
Ví dụ:
• Đơn giản hàm truyền: lệnh minreal.
187/197
Cú pháp: G=minreal(G) triệt tiêu các thành phần giống nhau ở tử số và mẫu số để được
dạng hàm truyền tối giản.
Ví dụ:
• Các lệnh ghép nối hệ rời rạc hoàn toàn giống như các lệnh ghép nối hệ liên tục, cụ thể:
- Tính hàm truyền của hệ thống nối tiếp: lệnh series hoặc toán tử “*”
Cú pháp: G=series(G1, G2) tính hàm truyền G = G1*G2
- Tính hàm truyền của hệ thống song song: lệnh parallel hoặc toán tử “+”
Cú pháp: G=parallel(G1,G2) tính hàm truyền G = G1+G2
- Tính hàm truyền của hệ thống hồi tiếp: lệnh feedback
Cú pháp: Gk=feedback(G1,G2,) tính hàm truyền hệ hồi tiếp âm
Gk = G1/(1+G1*G2)
Gk=feedback(G1,G2,+1) tính hàm truyền hệ hồi tiếp dương
Gk = G1/(1–G1*G2)
Ví dụ:
188/197
• Tạo ra hệ thống mô tả bởi phương trình trạng thái: lệnh ss
(state space).
Cú pháp: PTTT=ss(A,B,C,D,T) tạo ra hệ thống rời rạc mô tả bởi phương trình trạng thái
PTTT có các ma trận trạng thái là A, B, C, D và chu kỳ lấy mẫu là T. Nếu không xác
địn T thì đặt T= –1.
Ví dụ:
189/197
• Các lệnh biến đổi giữa hàm truyền và phương trình trạng thái của hệ rời rạc hoàn toàn
giống hệ liên tục.
- Biến đổi phương trình trạng thái về dạng hàm truyền: lệnh tf
Cú pháp: G=tf(PTTT)
- Biến đổi hàm truyền về dạng phương trình trạng thái: lệnh ss
Cú pháp: PTTT=tf(G)
Ví dụ: (xem thí dụ 7.15)
190/197
Để ý rằng sau khi biến đổi ngược từ hàm truyền về dạng phương trình trạng thái ta được
các ma trận trạng thái hoàn toàn khác với các ma trận trạng thái đã nhập vào ban đầu,
điều này không có gì vô lý vì đối với một hệ thống tùy theo cách đặt biến trạng thái khác
nhau ta sẽ có các phương trình trạng thái khác nhau.
191/197
Tham gia đóng góp
Tài liệu: Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động
Biên tập bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Khái niệm điều khiển
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Các nguyên tắc điều khiển
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Phân loại điều khiển
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Lịch sử phát triển lý thuyết điều khiển
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Một số ví dụ về các phần tử và hệ thống tự động
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Bài 2: Mô tả toán học hệ thống điều khiển liên tục
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
192/197
Giấy phép: 
Module: Khái niệm về đặc tính động học
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Các khâu động học điển hình
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Đặc tính động học của hệ thống tự động
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Khảo sát đặc tính động học của hệ thống
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Khái niệm về ổn định
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Tiêu chuẩn ổn định đại số
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Phương pháp quỹ đạo nghiệm số
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
193/197
Module: Tiêu chuẩn ổn định tần số
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Các tiêu chuẩn chất lượng
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Sai số xác lập
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Đáp ứng quá độ
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Các tiêu chuẩn tối ưu hóa đáp ứng quá độ
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Bài 6: Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Hệ thống điều khiển rời rạc
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Phép biến đổi Z
194/197
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Mô tả hệ thống rời rạc bằng hàm truyền
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Mô tả hệ thống rời rạc bằng phương trình trạng thái
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Hệ thống điều khiển rời rạc :Khái niệm chung
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Các tiêu chuẩn ổn định
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Đánh giá chất lượng của hệ thống
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Các phương pháp tổng hợp hệ thống điều khiển rời rạc
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: Bài 9: Ứng dụng thiết kế hệ thống điều khiển tự động
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
195/197
URL: 
Giấy phép: 
Module: Bài 10: Lập trình điều khiển hệ thống tự động từ máy tính
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
Module: MÔ TẢ HỆ RỜI RẠC DÙNG MATLAB
Các tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
URL: 
Giấy phép: 
196/197
Chương trình Thư viện Học liệu Mở Việt Nam
Chương trình Thư viện Học liệu Mở Việt Nam (Vietnam Open Educational Resources
– VOER) được hỗ trợ bởi Quỹ Việt Nam. Mục tiêu của chương trình là xây dựng kho
Tài nguyên giáo dục Mở miễn phí của người Việt và cho người Việt, có nội dung phong
phú. Các nội dung đểu tuân thủ Giấy phép Creative Commons Attribution (CC-by) 4.0
do đó các nội dung đều có thể được sử dụng, tái sử dụng và truy nhập miễn phí trước
hết trong trong môi trường giảng dạy, học tập và nghiên cứu sau đó cho toàn xã hội.
Với sự hỗ trợ của Quỹ Việt Nam, Thư viện Học liệu Mở Việt Nam (VOER) đã trở thành
một cổng thông tin chính cho các sinh viên và giảng viên trong và ngoài Việt Nam. Mỗi
ngày có hàng chục nghìn lượt truy cập VOER (www.voer.edu.vn) để nghiên cứu, học
tập và tải tài liệu giảng dạy về. Với hàng chục nghìn module kiến thức từ hàng nghìn
tác giả khác nhau đóng góp, Thư Viện Học liệu Mở Việt Nam là một kho tàng tài liệu
khổng lồ, nội dung phong phú phục vụ cho tất cả các nhu cầu học tập, nghiên cứu của
độc giả.
Nguồn tài liệu mở phong phú có trên VOER có được là do sự chia sẻ tự nguyện của các
tác giả trong và ngoài nước. Quá trình chia sẻ tài liệu trên VOER trở lên dễ dàng như
đếm 1, 2, 3 nhờ vào sức mạnh của nền tảng Hanoi Spring.
Hanoi Spring là một nền tảng công nghệ tiên tiến được thiết kế cho phép công chúng dễ
dàng chia sẻ tài liệu giảng dạy, học tập cũng như chủ động phát triển chương trình giảng
dạy dựa trên khái niệm về học liệu mở (OCW) và tài nguyên giáo dục mở (OER) . Khái
niệm chia sẻ tri thức có tính cách mạng đã được khởi xướng và phát triển tiên phong
bởi Đại học MIT và Đại học Rice Hoa Kỳ trong vòng một thập kỷ qua. Kể từ đó, phong
trào Tài nguyên Giáo dục Mở đã phát triển nhanh chóng, được UNESCO hỗ trợ và được
chấp nhận như một chương trình chính thức ở nhiều nước trên thế giới.
197/197