More Related Content
Similar to CƠ SỞ TỰ ĐỘNG 5
Similar to CƠ SỞ TỰ ĐỘNG 5 (13)
CƠ SỞ TỰ ĐỘNG 5
- 1. Moân hoïc
Moân hoïc
CÔ SÔÛ TÖÏ ÑOÄNG
CÔ SÔÛ TÖÏ ÑOÄNG
Biên soạn: TS. Huỳnh Thái Hoàng
ề ể
Bộ môn điều khiển 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 5
Chöông 5
ÑAÙNH GIAÙ CHAÁT LÖÔÏNG
ÑAÙNH GIAÙ CHAÁT LÖÔÏNG
HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN
HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 2
- 3. Caùc tieâu chuaån chaát löông
Noäi dung chöông 5
Noäi dung chöông 5
Cac tieu chuan chat löôïng
Sai soá xaùc laäp
Ñaùp öùng quaù ñoä
C ù i â h å ái h ù ñ ù ù ù ñ ä
Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
Quan heä giöõa chaát löôïng trong mieàn taàn soá vaø chaát löôïng trong
mieàn thôøi gian
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 3
- 4. å á
å á
Caùc tieâu chuaån chaát löôïng
Caùc tieâu chuaån chaát löôïng
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 4
- 5. Caùc tieâu chuaån chaát löôïng
Caùc tieâu chuaån chaát löôïng
Sai soá xaùc laäp
Sai soá xaùc laäp
Sai so xac laäp
Sai so xac laäp
yht(t)
r(t)
exl
r(t)
(t) e
Y(s)
Yht(s)
t
0
e(t) exl
Sai soá: laø sai leäch giöõa tín hieäu ñaët vaø tín hieäu hoài tieáp.
)
(
)
(
)
( t
y
t
r
t
e h
)
(
)
(
)
( s
Y
s
R
s
E h
Sai soá xaùc laäp: laø sai soá cuûa heä thoáng khi thôøi gian tieán ñeán voâ
cuøng.
)
(
)
(
)
( t
y
t
r
t
e ht
)
(
li
)
(
)
(
)
( s
Y
s
R
s
E ht
)
(
li E
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 5
g
)
(
lim
0
t
e
e
t
xl
)
(
lim
0
s
sE
e
s
xl
- 6. Caùc tieâu chuaån chaát löôïng
Caùc tieâu chuaån chaát löôïng
Ñaùp öùng quaù ñoä:
Ñaùp öùng quaù ñoä: Ñoä vot loá
Ñoä vot loá
Hieän töôïng voït loá: laø hieän töôïng ñaùp öùng cuûa heä thoáng vöôït quaù
giaù trò xaùc laäp cuûa noù.
Ñap öng qua ñoä:
Ñap öng qua ñoä: Ñoä voït lo
Ñoä voït lo
g ò äp
y(t)
voït loá
y(t)
ymax
ymax yxl
yxl yxl
ymax yxl
cxl
Ñoä vot loá: (Percent of Overshoot – POT) laø ñai löông ñaùnh giaù
t
0
khoâng voït loá t
0
Ñoä voït lo: (Percent of Overshoot – POT) la ñaïi löôïng ñanh gia
möùc ñoä voït loá cuûa heä thoáng, ñoä voït loá ñöôïc tính baèng coâng thöùc:
%
100
max xl
y
y
POT
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 6
%
100
max
xl
xl
y
y
y
POT
- 7. Caùc tieâu chuaån chaát löôïng
Caùc tieâu chuaån chaát löôïng
Ñaùp öùng quaù ñoä:
Ñaùp öùng quaù ñoä: Thôøi gian quaù ñoä
Thôøi gian quaù ñoä Thôøi gian leân
Thôøi gian leân
Thôøi gian quaù ñoä (tqñ): laø thôøi gian caàn thieát ñeå sai leäch giöõa ñaùp
öùng cuûa heä thoáng vaø giaù trò xaùc laäp cuûa noù khoâng vöôït quaù %.
Ñap öng qua ñoä:
Ñap öng qua ñoä: Thôi gian qua ñoä
Thôi gian qua ñoä –
– Thôi gian len
Thôi gian len
g ä g g ò äp g ï q
% thöôøng choïn laø 2% (0.02) hoaëc 5% (0.05)
Thôøi gian leân (tr): laø thôøi gian caàn thieát ñeå ñaùp öùng cuûa heä thoáng
á
taêng töø 10% ñeán 90% giaù trò xaùc laäp cuûa noù.
y(t) y(t)
(1+)cxl
(1) cxl
cxl
cxl
0.9cxl
t
0
t
0.1cxl
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 7
0 tqñ
0
tr
- 8. áá
Sai soá xaùc laäp
Sai soá xaùc laäp
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 8
- 9. Sai soá xaùc laäp
Sai soá xaùc laäp
Bieåu thöùc sai soá xaùc laäp
Bieåu thöùc sai soá xaùc laäp
Bieu thöc sai so xac laäp
Bieu thöc sai so xac laäp
C(s)
)
(
)
(
1
)
(
)
(
s
H
s
G
s
R
s
E
Ta coù:
)
(
)
(
1
)
(
lim
)
(
lim
0
0 s
H
s
G
s
sR
s
sE
e
s
s
xl
Suy ra:
)
(
)
(
1
0
0 s
H
s
G
s
s
Nhaän xeùt: sai soá xaùc laäp khoâng chæ phuï thuoäc vaøo caáu truùc vaø
th â á û h ä th á ø ø h th ä ø tí hi ä ø
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 9
thoâng soá cuûa heä thoáng maø coøn phuï thuoäc vaøo tín hieäu vaøo.
- 10. Sai soá xaùc laäp
Sai soá xaùc laäp
Sai soá xaùc laäp khi tín hi
Sai soá xaùc laäp khi tín hiệ
ệu vaøo laø haøm naác
u vaøo laø haøm naác
Sai so xac laäp khi tín hi
Sai so xac laäp khi tín hiệ
ệu vao la ham nac
u vao la ham nac
Neáu tín hieäu vaøo laø haøm naác ñôn vò: s
s
R /
1
)
(
1
p
xl
K
e
1
1
vôùi )
(
)
(
lim
0
s
H
s
G
K
s
p
(heä soá vò trí)
( ) ( )
yht(t) yht(t)
1 1
0
t
G(s)H(s) khoâng coù khaâu
0
t
G(s)H(s) coù ít nhaát 1 khaâu
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 10
G(s)H(s) khong co khau
tích phaân lyù töôûng
G(s)H(s) co ít nhat 1 khau
tích phaân lyù töôûng
- 11. Sai soá xaùc laäp
Sai soá xaùc laäp
Sai soá xaùc laäp khi tín hi
Sai soá xaùc laäp khi tín hiệ
ệu vaøo laø haøm doác
u vaøo laø haøm doác
Sai so xac laäp khi tín hi
Sai so xac laäp khi tín hiệ
ệu vao la ham doc
u vao la ham doc
Neáu tín hieäu vaøo laø haøm naác ñôn vò: 2
/
1
)
( s
s
R
1
v
xl
K
e
1
vôùi )
(
)
(
lim
0
s
H
s
sG
K
s
v
(heä soá vaän toác)
yht(t)
r(t)
e 0
yht(t)
r(t)
yht(t)
r(t)
0
e(t)
exl 0 exl = 0
G(s)H(s) khoâng
0
t
G(s)H(s) coù 1
0
t
G(s)H(s) coù nhieàu
0
t
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 11
G(s)H(s) khong
coù khaâu TPLT
G(s)H(s) co 1
khaâu TPLT
G(s)H(s) co nhieu
hôn 1 khaâu TPLT
- 12. Sai soá xaùc laäp
Sai soá xaùc laäp
Sai soá xaùc laäp khi tín hi
Sai soá xaùc laäp khi tín hiệ
ệu vaøo laø haøm parabol
u vaøo laø haøm parabol
Sai so xac laäp khi tín hi
Sai so xac laäp khi tín hiệ
ệu vao la ham parabol
u vao la ham parabol
Neáu tín hieäu vaøo laø haøm parabol: 3
/
1
)
( s
s
R
1
a
xl
K
e
1
vôùi )
(
)
(
lim 2
0
s
H
s
G
s
K
s
a
(heä soá gia toác)
yht(t)
r(t)
e l = 0
exl0
yht(t)
r(t)
yht(t)
r(t)
e(t)
exl 0
G(s)H(s) coù ít hôn
0
t
G(s)H(s) coù 2
0
t
G(s)H(s) coù nhieàu
0
t
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 12
G(s)H(s) co ít hôn
2 khaâu TPLT
G(s)H(s) co 2
khaâu TPLT
G(s)H(s) co nhieu
hôn 2 khaâu TPLT
- 13. Sai soá xaùc laäp
Sai soá xaùc laäp
Moái lieân heä giöõa soá khaâu tích phaân trong G(s)H(s) vaø sai soá xaùc laäp
Moái lieân heä giöõa soá khaâu tích phaân trong G(s)H(s) vaø sai soá xaùc laäp
Moi lien heä giöa so khau tích phan trong G(s)H(s) va sai so xac laäp
Moi lien heä giöa so khau tích phan trong G(s)H(s) va sai so xac laäp
Tuøy theo soá khaâu tích phaân lyù töôûng coù trong haøm truyeàn G(s)H(s) maø caùc heä soá
Kp, Kv, Ka coù giaù trò nhö sau:
Nhaän xeùt:
Muoán exl cuûa heä thoáng ñoái vôùi tín hieäu vaøo laø haøm naác baèng 0 thì haøm truyeàn
G(s)H(s) phaûi coù ít nhaát 1 khaâu tích phaân lyù töôûng
G(s)H(s) phai co ít nhat 1 khau tích phan ly töông.
Muoán exl cuûa heä thoáng ñoái vôùi tín hieäu vaøo laø haøm doác baèng 0 thì haøm truyeàn
G(s)H(s) phaûi coù ít nhaát 2 khaâu tích phaân lyù töôûng.
M á û h ä th á ñ ái ôùi tí hi ä ø l ø h ø b l b è 0 thì h ø
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 13
Muon exl cua heä thong ñoi vôi tín hieäu vao la ham parabol bang 0 thì ham
truyeàn G(s)H(s) phaûi coù ít nhaát 3 khaâu tích phaân lyù töôûng.
- 14. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 14
- 15. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Heä quaùn tính baäc 1
Heä quaùn tính baäc 1
Heä quan tính baäc 1
Heä quan tính baäc 1
K Y(s)
R(s)
Haøm truyeàn heä quaùn tính baäc 1:
1
)
(
T
K
s
G
1
Ts
y ä q ä
1
)
(
Ts
Heä quaùn tính baäc 1 coù moät cöïc thöïc:
T
p
1
1
T
1
Ñaùp öùng quaù ñoä:
1
.
1
)
(
)
(
)
(
Ts
K
s
s
G
s
R
s
Y
1
Ts
s
)
1
(
)
( /T
t
e
K
t
y
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 15
- 16. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Heä quaùn tính baäc 1 (tt)
Heä quaùn tính baäc 1 (tt)
Heä quan tính baäc 1 (tt)
Heä quan tính baäc 1 (tt)
Im s y(t)
(1+).K
(1).K
Re s
K
0
1/T
0.63K
tqñ
Giaûn ñoà cöc zero
T
t
0
Ñ ù öù ù ñ ä û kh â ù tí h
Gian ño cöïc –zero
cuûa khaâu quaùn tính baäc 1
Ñap öng qua ñoä cua khau quan tính
baäc 1 taêng theo qui luaät haøm muõ
)
1
(
)
( /T
t
e
K
t
y
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 16
)
1
(
)
( e
K
t
y
- 17. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Nhaän xeùt veà heä quaùn tính baäc 1
Nhaän xeùt veà heä quaùn tính baäc 1
Nhaän xet ve heä quan tính baäc 1
Nhaän xet ve heä quan tính baäc 1
Heä quaùn tính baäc 1 chæ coù 1 cöïc thöïc (1/T), ñaùp öùng quaù ñoä
khoâng coù vot loá
khong co voït lo.
Thôøi haèng T: laø thôøi ñieåm ñaùp öùng cuûa khaâu quaùn tính baäc 1 ñaït
63% giaù trò xaùc laäp.
Cöïc thöïc (1/T) caøng naèm xa truïc aûo thì thôøi haèng T caøng nhoû,
heä thoáng ñaùp öùng caøng nhanh.
Th øi i ù ñ ä û h ä ù í h b ä 1 l ø
Thôøi gian quaù ñoä cuûa heä quaùn tính baäc 1 laø:
1
ln
T
tqñ
ln
T
tqñ
vôùi = 0.02 (tieâu chuaån 2%) hoaëc = 0.05 (tieâu chuaån 5%)
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 17
- 18. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Quan heä giöõa vò trí cöc vaø ñaùp öùng heä quaùn tính baäc 1
Quan heä giöõa vò trí cöc vaø ñaùp öùng heä quaùn tính baäc 1
Quan heä giöa vò trí cöïc va ñap öng heä quan tính baäc 1
Quan heä giöa vò trí cöïc va ñap öng heä quan tính baäc 1
Cöïc naèm caøng xa truïc aûo ñaùp öùng cuûa heä quaùn tính baäc 1 caøng
nhanh thôøi gian quaù ñoä caøng ngaén
Im s y(t)
nhanh, thôi gian qua ñoä cang ngan.
Re s
0
K
0
t
Giaûn ñoà cöïc –zero
û
Ñaùp öùng quaù ñoä
t
0
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 18
cuûa khaâu quaùn tính baäc 1 cuûa khaâu quaùn tính baäc 1
- 19. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Heä dao ñoäng baäc 2
Heä dao ñoäng baäc 2
Heä dao ñoäng baäc 2
Heä dao ñoäng baäc 2
1
2
2
2
Ts
s
T
K
Y(s)
R(s)
Haøm truyeàn heä dao ñoäng baäc 2:
1
2
Ts
s
T
2
K
K 1
d ñ b 2 ù h ù
2
2
2
2
2
1
2
)
(
n
n
n
s
s
K
Ts
s
T
K
s
G
)
1
0
,
1
(
T
n
2
Heä dao ñoäng baäc 2 coù caëp cöïc phöùc:
Ñaùp öùng quaù ñoä:
2
1
)
(
)
(
)
( n
K
s
G
s
R
s
Y
2
2
,
1 1
n
n j
p
p g q ä
2
2
2
.
)
(
)
(
)
(
n
ns
s
s
s
G
s
R
s
Y
t
e
K
t
y
t
n
)
1
(
sin
1
)
( 2 )
(cos
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 19
t
K
t
y n )
1
(
sin
1
1
)
(
2
)
(cos
- 20. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Heä dao ñoäng baäc 2 (tt)
Heä dao ñoäng baäc 2 (tt)
Heä dao ñoäng baäc 2 (tt)
Heä dao ñoäng baäc 2 (tt)
y(t)
Im s
(1+).K
(1).K
K
Re s
2
1
n
j
n
cos =
( )
Re s
0
n
2
1
j
tqñ
t
0
1
n
j
Ñaùp öùng quaù ñoä
cuûa khaâu dao ñoäng baäc 2
Giaûn ñoà cöïc –zero
cuûa khaâu dao ñoäng baäc 2
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 20
- 21. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Nhaän xeùt veà heä dao ñoäng baäc 2
Nhaän xeùt veà heä dao ñoäng baäc 2
Heä dao ñoäng baäc 2 coù caëp cöïc phöùc, ñaùp öùng quaù ñoä coùù daïng dao
ñoäng vôùi bieân ñoä giaûm daàn.
Nhaän xet ve heä dao ñoäng baäc 2
Nhaän xet ve heä dao ñoäng baäc 2
g g
Neáu = 0, ñaùp öùng cuûa heä
laø dao ñoäng khoâng suy
giaûm ôùi taàn soá
= 0
= 0.2
giam vôi tan so n n
goïi laø taàn soá dao ñoäng töï
nhieân.
á
= 0.4
Neáu 0< <1, ñaùp öùng cuûa
heä laø dao ñoäng vôùi bieân ñoä
giaûm daàn goïi laø heä soá = 0.6
taét (hay heä soá suy giaûm),
caøng lôùn (cöïc caøng naèm
gaàn truïc thöïc) dao ñoäng
= 0.6
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 21
g g
suy giaûm caøng nhanh.
- 22. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Nhaän xeùt veà heä dao ñoäng baäc 2
Nhaän xeùt veà heä dao ñoäng baäc 2
Nhaän xet ve heä dao ñoäng baäc 2
Nhaän xet ve heä dao ñoäng baäc 2
Ñaùp öùng quaù ñoä cuûa heä dao ñoäng baäc 2 coù voït loá.
%
100
.
1
exp
2
POT
Ñoä voït loá
caøng lôùn (caëp cöïc
caøng naèm gaàn truïc
(%)
thöïc) POT caøng nhoû
caøng nhoû (caëp cöïc
phöùc caøng naèm gaàn
POT
(
phöc cang nam gan
truïc aûo) POT caøng lôùn
Quan heä giöõa heä soá
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 22
Quan heä giöa heä so
taét vaø ñoä voït loá
- 23. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Nhaän xeùt veà heä dao ñoäng baäc 2
Nhaän xeùt veà heä dao ñoäng baäc 2
Nhaän xet ve heä dao ñoäng baäc 2
Nhaän xet ve heä dao ñoäng baäc 2
Thôøi gian quaù ñoä:
3
n
t
3
qñ
Tieâu chuaån 5%:
n
t
4
qñ
Tieâu chuaån 2%:
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 23
- 24. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Quan heä giöõa vò trí cöc vaø ñaùp öùng heä dao ñoäng baäc 2
Quan heä giöõa vò trí cöc vaø ñaùp öùng heä dao ñoäng baäc 2
Quan heä giöa vò trí cöïc va ñap öng heä dao ñoäng baäc 2
Quan heä giöa vò trí cöïc va ñap öng heä dao ñoäng baäc 2
Caùc heä dao ñoäng baäc 2 coù caùc cöïc naèm treân cuøng 1 tia xuaát phaùt
töø goùc toïa ñoä thì coù heä soá taét baèng nhau, do ñoù coù ñoä voït loá baèng
à
Im s y(t)
nhau. Heä naøo coù cöïc naèm xa goác toïa ñoä hôn thì coù taàn soá dao
ñoäng töï nhieân lôùn hôn, do ñoù thôøi gian quaù ñoä ngaén hôn.
Im s
R
y(t)
K
cos = Re s
0
cos =
Giaûn ñoà cöc –zero Ñaùp öùng quaù ñoä
t
0
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 24
Gian ño cöïc –zero
cuûa khaâu dao ñoäng baäc 2
Ñap öng qua ñoä
cuûa khaâu dao ñoäng baäc 2
- 25. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Quan heä giöõa vò trí cöc vaø ñaùp öùng heä dao ñoäng baäc 2
Quan heä giöõa vò trí cöc vaø ñaùp öùng heä dao ñoäng baäc 2
Quan heä giöa vò trí cöïc va ñap öng heä dao ñoäng baäc 2
Quan heä giöa vò trí cöïc va ñap öng heä dao ñoäng baäc 2
Caùc heä dao ñoäng baäc 2 coù caùc cöïc naèm caùch goác toïa ñoä moät
khoaûng baèng nhau thì coù cuøng taàn soá dao ñoäng töï nhieân, heä naøo
à
Im s y(t)
coù cöïc naèm gaàn truïc aûo hôn thì coù heä soá taét nhoû hôn, do ñoù ñoä voït
loá cao hôn, thôøi gian quaù ñoä daøi hôn.
s
Re s
y(t)
K
Re s
0
n
Giaûn ñoà cöc –zero Ñaùp öùng quaù ñoä
t
0
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 25
Gian ño cöïc zero
cuûa khaâu dao ñoäng baäc 2
Ñap öng qua ñoä
cuûa khaâu dao ñoäng baäc 2
- 26. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Quan heä giöõa vò trí cöc vaø ñaùp öùng heä dao ñoäng baäc 2
Quan heä giöõa vò trí cöc vaø ñaùp öùng heä dao ñoäng baäc 2
Quan heä giöa vò trí cöïc va ñap öng heä dao ñoäng baäc 2
Quan heä giöa vò trí cöïc va ñap öng heä dao ñoäng baäc 2
Caùc heä dao ñoäng baäc 2 coù caùc cöïc naèm caùch truïc aûo moät khoaûng
baèng nhau thì coù n baèng nhau, do ñoù thôøi gian quaù ñoä baèng
Im s y(t)
nhau. Heä naøo coù cöïc naèm xa truïc thöïc hôn thì coù heä soá taét nhoû
hôn, do ñoù ñoä voït loá cao hôn.
s
Re s
y(t)
K
Re s
0
n
Giaûn ñoà cöc –zero Ñaùp öùng quaù ñoä
t
0
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 26
Gian ño cöïc zero
cuûa khaâu dao ñoäng baäc 2
Ñap öng qua ñoä
cuûa khaâu dao ñoäng baäc 2
- 27. Ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng quaù ñoä
Heä baäc cao
Heä baäc cao
Heä baäc cao
Heä baäc cao
Heä baäc cao coù nhieàu hôn 2 cöïc
Neáu heä baäc cao coù 1 caëp cöïc phöùc naèm gaàn truïc aûo hôn so vôùi caùc
ä ä ëp ï p g ï
cöïc coøn laïi thì coù theå xaáp xæ heä baäc cao veà heä baäc 2. Caëp cöïc phöùc
naèm gaàn truïc aûo nhaát goïi laø caëp cöïc quyeát ñònh cuûa heä baäc cao.
Im s y(t)
s
Re s
y(t)
Ñaùp öùng heä baäc cao
Re s
0 Ñaùp öùng heä baäc 2 vôùi
caëp cöïc quyeát ñònh
Heä baäc cao coù nhieàu hôn 2 cöc Heä baäc cao coù theå xaáp xæ veà heä
0
t
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 27
Heä baäc cao co nhieu hôn 2 cöïc Heä baäc cao co the xap xæ ve heä
baäc 2 vôùi caëp cöïc quyeát ñònh
- 28. å á
å á
Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 28
- 29. Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
Tieâu chuaån IAE
Tieu chuan IAE
(Integral of the Absolute Magnitude of the Error )
0
)
( dt
t
e
JIAE
Tieâu chuaån ISE
Tieu chuan ISE
(Integral of the Square of the Error)
2
)
( d
J
Tieâu chuaån ITAE
0
2
)
( dt
t
e
JISE
(Integral of Time multiplied by the Absolute Value of the Error)
)
( dt
t
e
t
J
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 29
0
)
( dt
t
e
t
JITAE
- 30. Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
Heä baäc 2:
Heä baäc 2:
min
IAE
J khi 707
.
0
min
ISE
J khi 5
.
0
min
ITAE
J khi 707
.
0
y(t)
=0.3
=0.5
=0.707
=0.9
0
t
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 30
Ñaùp öùng cuûa heä baäc 2
- 31. Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
Tieâu chuaån ITAE ñöôc söû dung phoå bieán nhaát
Tieu chuan ITAE ñöôïc sö duïng pho bien nhat
Ñeå ñaùp öùng quaù ñoä cuûa heä thoáng baäc n laø toái öu theo chuaån ITAE
thì maãu soá haøm truyeàn kín heä baäc n phaûi coù dang
y ä ä p ï g
Neáu maãu soá haøm truyeàn heä kín coù daïng nhö baûng treân vaø töû soá
haøm truyeàn heä kín cuûa heä baäc n laø thì ñaùp öùng quaù ñoä cuûa heä
thoáng laø toái öu vaø sai soá xaùc laäp baèng 0
n
n
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 31
thong la toi öu va sai so xac laäp bang 0.
- 32. Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä
Ñaùp öùng toái öu theo chuaån ITAE
Ñap öng toi öu theo chuan ITAE
y(t)
H ä b ä 1
Heä baäc 1
Heä baäc 2
Heä baäc 3
Heä baäc 4
0
t
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 32
- 33. Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø
Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø
Quan heä giöa ñaëc tính tan so va
Quan heä giöa ñaëc tính tan so va
chaát löôïng trong mieàn thôøi gian
chaát löôïng trong mieàn thôøi gian
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 33
- 34. Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø sai soá xaùc laäp
Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø sai soá xaùc laäp
R( ) Y( )
R(s)
G(s)
+
Y(s)
)
(
)
(
lim
)
(
)
(
lim
0
0
j
H
j
G
s
H
s
G
K
s
p
)
(
)
(
lim
)
(
)
(
lim
0
0
j
H
j
G
j
s
H
s
G
s
K
s
v
)
(
)
(
)
(
lim
)
(
)
(
lim 2
0
2
0
j
H
j
G
j
s
H
s
G
s
K
s
a
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 34
- 35. Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø sai soá xaùc laäp
Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø sai soá xaùc laäp
R( ) C( )
R(s)
G(s)
+
C(s)
Sai soá xaùc laäp cuûa heä kín chæ phuï thuoäc vaøo bieân ñoä ôû mieàn taàn soá
thaáp cuûa heä hôû, khoâng phuï thuoäc vaøo bieân ñoä ôû mieàn taàn soá cao.
Heä hôû coù bieân ñoä ôû mieàn taàn soá thaáp caøng cao thì heä kín coù sai soá
xaùc laäp caøng nhoû.
Tröôøng hôïp ñaëc bieät neáu heä hôû coù bieân ñoä ôû taàn soá thaáp voâ cuøng
lôù thì h ä kí ù i á ù l ä b è 0 ñ ái ôùi tí hi ä ø l ø h ø
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 35
lôn thì heä kín co sai so xac laäp bang 0 ñoi vôi tín hieäu vao la ham
naác.
- 36. Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø chaát löôïng quaù ñoä
Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø chaát löôïng quaù ñoä
R( ) Y( )
R(s)
G(s)
+
Y(s)
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 36
baêng thoâng cuûa heä kín xaáp xæ taàn soá caét bieân cuûa heä hôû
- 37. Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø chaát löôïng quaù ñoä
Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø chaát löôïng quaù ñoä
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 37
- 38. Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø chaát löôïng quaù ñoä
Quan heä giöõa ñaëc tính taàn soá vaø chaát löôïng quaù ñoä
R( ) Y( )
R(s)
G(s)
+
Y(s)
Heä hôû coù taàn soá caét bieân caøng cao thì heä kín coù baêng thoâng caøng
Heä hô co tan so cat bien cang cao thì heä kín co bang thong cang
roäng heä thoáng kín ñaùp öùng caøng nhanh, thôøi gian quaù ñoä caøng
nhoû.
4
c
qd
c
t
4
Heä hôû coù ñoä döï tröõ pha cuûa caøng cao thì heä kín coù ñoä voït loá caøng
thaáp. Caùc nghieân cöùu thöïc nghieäm cho thaáy ñoä döõ tröõ pha cuûa heä
hôû lôùn hôn 600 thì ñoä vot loá cuûa heä kín nhoû hôn 10%
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 38
hô lôn hôn 600 thì ñoä voït lo cua heä kín nho hôn 10%.
- 39. Thí dụ quan hệ giữa tần số cắt biên và thời gian quá độ
Thí dụ quan hệ giữa tần số cắt biên và thời gian quá độ
R(s) Y(s)
R(s)
G(s)
+
Y(s)
)
1
08
0
)(
1
1
0
(
10
)
(
s
s
s
s
G
)
1
08
.
0
)(
1
1
.
0
(
s
s
s
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 39
- 40. Thí dụ quan hệ giữa tần số cắt biên và thời gian quá độ
Thí dụ quan hệ giữa tần số cắt biên và thời gian quá độ
R(s) Y(s)
R(s)
G(s)
+
Y(s)
)
1
1
0
(
50
)
(
s
s
s
G
)
1
1
.
0
(
s
s
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 40
- 41. Thí dụ quan hệ giữa độ dự trữ pha và độ vọt lố
Thí dụ quan hệ giữa độ dự trữ pha và độ vọt lố
R(s) Y(s)
R(s)
G(s)
+
Y(s)
)
1
08
0
)(
1
1
0
(
6
)
(
s
s
s
s
G
)
1
08
.
0
)(
1
1
.
0
(
s
s
s
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 41
- 42. Thí dụ quan hệ giữa độ dự trữ pha và độ vọt lố (tt)
Thí dụ quan hệ giữa độ dự trữ pha và độ vọt lố (tt)
R(s) Y(s)
R(s)
G(s)
+
Y(s)
)
1
1
0
(
6
)
(
s
s
s
G
)
1
1
.
0
(
s
s
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 42