Chương 3 -Cac bo đieu khiên so.pdf

Ch−¬ng 3

C¸c bé ®iÒu khiÓn sè

Quy tr×nh thiÕt kÕ c¸c bé ®iÒu khiÓn sè víi viÖc x©y dùng m« h×nh chÝnh x¸c cña qu¸

tr×nh cÇn ®−îc ®iÒu khiÓn. Sau ®ã thuËt to¸n ®iÒu khiÓn ®−îc ph¸t triÓn ®Ó ®¹t ®−îc ®¸p øng

cña ®Çu ra hÖ thèng theo mong muèn. Chóng ta cã thÓ sö dông mét sè ph−¬ng ph¸p sau

®©y ®Ó thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng ®iÒu khiÓn sè:

• X©y dùng hµm truyÒn trong miÒn p sau ®ã biÕn ®æi hµm truyÒn sang miÒn z

• Hµm truyÒn cña hÖ thèng ®−îc m« h×nh nh− lµ mét hÖ thèng sè vµ bé ®iÒu khiÓn

®−îc thiÕt kÕ trùc tiÕp trong miÒn z.

Mét c¸ch tæng qu¸t, chóng ta cã thÓ sö dông s¬ ®å khèi nh− h×nh 3.1 ®Ó thiÕt kÕ mét bé

®iÒu khiÓn sè. Trong ®ã, R z( ) lµ ®Çu vµo tham chiÕu hay cßn gäi lµ gi¸ ®Æt, E z( ) lµ tÝn hiÖu

sai lÖch gi÷a tÝn hiÖu ®Æt vµ tÝn hiÖu ph¶n håi, U z( ) lµ ®Çu ra cña bé ®iÒu khiÓn cÇn ®−îc

thiÕt kÕ vµ Y z( ) lµ ®Çu ra cña hÖ thèng. HG z( ) ®Æc tr−ng cho hµm truyÒn cña ®èi t−îng

®iÒu khiÓn ®· ®−îc sè hãa kÕt hîp víi gi÷ mÉu bËc kh«ng.

H×nh 3.1: HÖ thèng ®iÒu khiÓn thêi gian rêi r¹c.

Hµm truyÒn cña hÖ kÝn nh− trªn h×nh 3.1 cã thÓ ®−îc viÕt nh− sau:

( )

( )

( ) ( )

1 ( ) ( ) =

+

Y z D z HG z

R z D z HG z

(3.1)

Chóng ta ký hiÖu hµm truyÒn cña hÖ kÝn lµ T z( ) . Do ®ã ta cã:

( ) ( )

( ) =

Y z

T z

R z

(3.2)

Tõ ph−¬ng tr×nh (6) vµ (7) ta x¸c ®Þnh ®−îc hµm truyÒn cña bé ®iÒu khiÓn cÇn ph¶i

®−îc thiÕt kÕ nh− sau:

( ) ( )

( )

( )

1

1

 

=  

−  

T z

D z

HG z T z

(3.3)

Ph−¬ng tr×nh (3.3) cã nghÜa lµ hµm truyÒn cña bé ®iÒu khiÓn cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc nÕu

chóng ta biÕt m« h×nh hay hµm truyÒn cña qu¸ tr×nh. Bé ®iÒu khiÓn D z( ) ph¶i ®−îc thiÕt kÕ

sao cho hÖ lµ æn ®Þnh vµ cã thÓ thùc thi b»ng c¸c phÇn cøng. Sau ®©y chóng ta sÏ quan

D z( ) HG z( )

R z( ) E z( )

U z( )

Y z( )

Bé ®iÒu khiÓn ZOH + qu¸ tr×nh