tailieunhanh - Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động: Chương 2 - ThS Nguyễn Tấn Phúc

"Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động - Chương 2: Mô tả toán học phần tử và hệ thống liên tục" giúp người học nắm được phương trình vi phân, phép biến đổi Laplace, hàm truyền, sơ đồ khối, hàm truyền của các khâu vật lý điển hình, graph tín hiệu, phương trình trạng thái. | TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TPHCM. KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CƠ ĐiỆN TỬ. BÀI GiẢNG LÝ THUYẾT ĐiỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG GV Nguyễn Tấn Phúc. phucpfiev1@. 1 Chương 2 Mô tả toán học Phần tử và hệ thống liên tục Phương trình vi phân. Phép biến đổi Laplace. Hàm truyền. Sơ đồ khối. Hàm truyền của các khâu vật lý điển hình. Graph tín hiệu. Phương trình trạng thái. 2 Chương 2 Mô tả toán học Phần tử và hệ thống liên tục Phương trình vi phân. Phép biến đổi Laplace. Hàm truyền. Sơ đồ khối. Hàm truyền của các khâu vật lý điển hình. Graph tín hiệu. Phương trình trạng thái. 3 Phương trình vi phân Tổng quát quan hệ giữa tín hiệu vào tín hiệu ra của một hệ thống liên tục tuyến tính bất biến SISO có thể mô tả bằng phương trình vi phân tuyến tính hệ số hằng dn y dn 1y dmr dm 1r an n an 1 n 1 . a0 y t bm m bm 1 m 1 . b0r t dt dt dt dt ai bi thông số của hệ thống khối lượng ma sát R L C r t tín hiệu vào y t tín hiệu ra n bậc của hệ thống bậc vi phân Với hệ thống thực tế m n nguyên lý nhân quả 4 Ví dụ Hệ lò xo khối lượng giảm chấn m khối lượng kg b hệ số ma sát nhớt m k độ cứng lo xo N m Tín hiệu vào lực tác dụng F t N Tín hiệu ra lượng di động y t m Áp dụng Định luật II Newton d2 y m 2 Fi F t Fms Flx dt F t dy Lực giảm chấn Fms b m dt Lực lò xo Flx ky t d2 y dy Flx Fms m 2 b ky t F t dt dt 5 Ví dụ Mạch điện RLC nối tiếp Theo định luật Kirchhoff uR uL uC u Trong đó 1 duC uC idt i C Tín hiệu vào điện áp u C dt duC Tín hiệu ra điện áp uc uR Ri RC dt di d2uC uL L LC 2 dt dt d2uC du LC 2 RC C uC u dt dt 6 Ví dụ Đặc tính động học vận tốc xe ôtô v t f t b dv m bv t f t dt m khối lượng xe b hệ số cản của không khí ma sát nhớt Tín hiệu vào Lực đẩy của động cơ f t Tín hiệu ra vận tốc của xe v t 7 Ví dụ Bộ giảm xóc của xe ôtô xe máy m khối lượng kg b hệ số ma sát nhớt m k độ cứng lo xo N m Tín hiệu vào lượng di động r t m Tín hiệu ra lượng di động y t m d2 y dy dr m 2 b ky t b kr t dt dt dt 8 Ví dụ