tailieunhanh - Bài giảng Thiết kế hệ thống cơ điện tử: Chương 4 - Ổn định hệ thống

Bài giảng "Thiết kế hệ thống cơ điện tử: Chương 4 - Ổn định hệ thống" trình bày các nội dung chính sau đây: Khái niệm ổn định hệ thống; Tiêu chuẩn ổn định đại số; Tiêu chuẩn ổn định tần số. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung bài giảng! | ME3081 Mechatronic System Design Lecturer PhD. Dang Thai Viet Mechatronics Department School of Mechanical Engineering HUST 2 Chương 4. Ổn định hệ thống ME3081 Mechatronic System Design Mục 1. Khái niệm về ổn định hệ thống Mục 2. Tiêu chuẩn ổn định đại số Mục 3. Tiêu chuẩn ổn định tần số 3 . Khái niệm ổn định hệ thống 1 Xác định tính ổn định của hàm truyền đạt hệ thống Phân tích hàm truyền dưới dạng Khi đầu vào là hàm nấc Nghiệm zero Nghiệm cực 4 . Khái niệm ổn định hệ thống 2 - Sự thay đổi của pi Đáp ứng thời gian của hệ thống nghiệm cực ảnh hưởng tới pi t lim e t Ảnh hưởng của giá trị nghiệm cực pi o Tất cả các cực có phần thực âm Hệ ổn định. o Một số cực có phần thực bằng 0 đồng thời các cực còn lại âm Hệ ở biên giới ổn định. o Tồn tại ít nhất một cực có phần thực dương Hệ ở không ổn định. 5 . Khái niệm ổn định hệ thống 3 Hình . Ba dạng ổn định của hệ thống liên quan tới đặc tính làm việc hệ thống đáp ứng đầu ra Hệ thống ổn định nếu tất cả các cực của hệ đều có phần thực âm 6 . Khái niệm ổn định hệ thống 4 Vì phần thực của các nghiệm cực quyết định đến tính ổn định của hệ thống nên A s 0 gọi là phương trình đặc trưng của hệ thống. Hình . Hệ thống điều khiển phản hồi vòng kín A s 1 G s H s 0 Điều kiện cần để hệ thống ổn định là các hệ số của phương trình đặc trưng phải khác không và cùng dấu. 7 . Tiêu chuẩn ổn định đại số 1 Ví dụ Tiêu chuẩn đại số Routh Cho hệ thống điều khiển phản hồi vòng kín với G s và H s 50 1 s s 3 s 2 s 5 s 1 Hình . Hệ điều khiển phản hồi vòng kín Gợi ý Xây dựng phương trình đặc trưng A s 1 G s H s 0 50 1 1 0 s 5 4 s 4 11s 3 23s 2 15s 50 0 s s 3 s s 5 s 1 2 8 . Tiêu chuẩn ổn định đại số 2 Xây dựng bảng Routh s5 1 11 15 s4 4 23 50 s3 5 25 2 5 s2 21 50 Đổi dấu lần thứ 1 s1 -10 s0 50 Đổi dấu lần thứ 2 Hình . Xây dựng bảng Routh Hệ thống không ổn định do cột 1 bảng Routh đổi dấu 2 lần. Hệ thống có 2 nghiệm cực rơi trên mặt phẳng phức bên phải. 9 . Tiêu chuẩn ổn định đại số 3 Các .