Thông báo

Collapse
No announcement yet.

Điều khiển tự động - Đi từ bước đầu tiên

Collapse
This is a sticky topic.
X
X
 
  • Lọc
  • Giờ
  • Show
Clear All
new posts

  • #31
    Quan hệ giữa mô hình trạng thái và hàm truyền đạt

    Cho một hệ với mô hình trạng thái




    Chuyển sang dạng toán tử Laplace ta có




    Thay X(s) từ phương trình trên vào phương trình dưới ta suy ra




    Vậy hàm truyền của hệ thống là




    Cần lưu ý rằng trong phương pháp mô tả không gian trạng thái ta có thể chọn các biến trạng thái khác nhau tùy theo yêu cầu của việc khảo sát hay phương pháp điều khiển hệ thống. Chính vì vậy, với cùng một hệ, các ma trận A và C có thể khác nhau (các bạn có thể xem thêm trong cuốn "Lý thuyết điều khiển tự động" của thầy Phạm Công Ngô, NXB KHKT Hà nội, 2001, Trang 31, có một ví dụ về việc chọn các biến trạng thái khác nhau dẫn đến các ma trận A và C khác nhau).

    Như vậy có một vấn đề đặt ra là phương pháp biểu diễn không gian trạng thái và hàm truyền đều mô tả cùng một hệ thống và ta có thể tính được hàm truyền từ các ma trận (công thức 12), vậy hàm truyền có thay đổi hay không khi ta chọn các biến trạng thái khác nhau dẫn đến các ma trận A và C khác nhau? Về mặt nguyên tắc ta có thể thấy là hàm truyền mô tả quan hệ giữa các tín hiệu vào và ra của hệ thống nên nó không phụ thuộc vào việc chọn biến trạng thái trong việc mô tả không gian trạng thái.

    Comment


    • #32
      Điều này được thể hiện trong công thức (12) như thế nào? Ta hãy xét cách biến đổi sau

      Biến đổi trạng thái tuyến tính

      Cho một ma trận không suy biến T, khi đó nếu biến đổi biến trạng thái x thành




      được gọi là biến đổi tuyến tính biến trạng thái x thành biến trạng thái mới \hat{x}




      Bây giờ biểu diễn mô hình trạng thái của hệ thống hệ thống theo biến trạng thái mới \hat{x} bằng cách thay vào phương trình (11) ta có




      Bây giờ ta có thể viết lại hệ mới trên như sau




      Tính hàm truyền đạt cho hệ mới này ta có




      Như vậy, có thể thấy rằng mặc dù chọn các biến trạng thái khác nhau dẫn đến mô tả phương trình trạng thái khác nhau nhưng hàm truyền được tính từ các phương trình trạng thái đó không có gì thay đổi.

      Chú ý: Trong các công thức trên T^{-1} là ma trận nghịch đảo của T và T^{-1}T = I .

      Comment


      • #33
        Bác thevane viết bài công phu ghe và tỉ mỉ nữa chứ,bài tản mạn của bạn cũng được đấy!Bạn tiếp tục đăng bài tiếp đi ,minh hiểu bài rất tốt!
        Khó nhất trên đời làm trang nam tử
        Ý chí vững vàng mà tình cảm lại mênh mang

        Comment


        • #34
          Bài toán điều khiển tự động: Cho hệ lò xo trọng lượng giảm sóc (spring-mass-damper) như trong hình vẽ. Trong đó y là độ dịch chuyển đầu ra (output displacement) tính bằng mm, u là lực vào (input force) đơn vị N. Các hệ số k, b lần lượt là hệ số lò xo và hệ số giảm sóc. Hãy lập phương trình biểu diễn quan hệ y và u. Sử dụng mô hình không gian trạng thái (state space model) để biểu diễn mối quan hệ giữa y và u. Nếu giả thiết rằng độ dịch chuyển đầu ra (y) được điều khiển bằng bộ điều khiển tỉ lệ tích phân vi phân (PID controller) với khuếch đại tỉ lệ, tích phân và vi phân là Kp, Ki, và Kd. Tìm giá trị của Kp, Ki và Kd sao cho hệ thống ổn định không có quá độ (overshoot) lớn. Giả thiết các giá trị m = 200kg, b = 100 Ns/m, k = 400 N/m (các bạn có thể tự chọn các giá trị m, b, và k cho ứng dụng cụ thể của mình). Các bạn có thể giải và lập chương trình mô phỏng bằng MATLAB/Simulink hoặc Visual C/C++.

          Bài toán này có thể bến đổi thành ứng dụng cho việc điều khiển bộ giảm sóc của xe ô tô. Xin hẹn lần sau.

          H.Â.
          (Xin xem file gửi kèm)

          [IMG]Spring-mass-damper system[/IMG]

          Comment


          • #35
            Em nghĩ mô hình hóa giảm xóc cho bánh xe thì đúng là mô hình như vậy được. Nhưng nếu mô hình hóa điều khiển bộ giảm xóc, thì còn phần bánh xe nữa chứ anh?

            Bởi vì bộ giảm xóc nối với khung xe, rồi bộ giảm xóc nối với bánh xe. Như vậy, nếu điều khiển bộ giảm xóc, thì cần phải có phía trên là một cái mass (khung xe), phía dưới là một cái mass (bánh xe). Sau đó, tương tác giữa mặt đường và bánh xe thì bản thân bánh xe lại là một mô hình spring và damper nữa, sau đó mới nối xuống mặt đường.

            Không hiểu em nghĩ vậy có đúng không?

            http://dientuvietnam.net/forums/showthread.php?t=1632

            Cái mô hình điều khiển giảm xóc, phải là cái mô hình của bài toán 3 mà em đưa ra, nhưng lật ngược lại. Và tất nhiên khi xe di chuyển thì mặt đường không phẳng, nên còn có tác động ngõ vào X của mặt đường nữa.?
            Falleaf
            Công ty TNHH Thương mại và Giao nhận R&P
            58/57 Nguyễn Minh Hoàng - Phường 12 - Quận Tân Bình - TP.HCM
            mail@falleaf.net - VP: (04) 36408561 - (08) 38119870

            Comment


            • #36
              các Bác thảo luận về lý thuyết cơ bản của ĐKTD,thế có ai biết rõ về lịch sử phát triển của ĐKTD không nào,nói cho anh em biết với?
              Thứ 2 tôi có đề tài cần thảo luận :"Hãy nêu các phương pháp thiết kế bộ điều khiển trong không gian trạng thái ?phương pháp nào tối ưu nhất và hay được sử dụng nhất?tại sao?"

              Comment


              • #37
                cái tác động u đó cụ thể là hàm như thế nào vậy anh!cụ thể là hàm sin hay thế nào!
                Khó nhất trên đời làm trang nam tử
                Ý chí vững vàng mà tình cảm lại mênh mang

                Comment


                • #38
                  To svngheo: Xin vào địa chỉ sau xem chi tiết:

                  http://www.dieukhien.net/vn/discuss....d=94&pagenum=1

                  Tín hiệu u có thể là lực theo hàm sin hoặc hằng số. Tuy nhiên trong bài toán này u được tính toán từ bộ điều khiển PID.

                  H.A.

                  Comment


                  • #39
                    Mấy kiến thức này, có thể tham khảo cuốn sách Lý thuyết điều khiển tự động của Phạm Công Ngô.

                    Mời tham gia diễn đàn về Điều khiển Tự động www.hitecvnonline.com
                    |

                    Comment


                    • #40
                      gửi bác falleaf !
                      Bác có thể nói cho em biết cách điều khiển tốc độ động cơ điện 1 chiều khi có nhiễu bàng không gian trạng thái được không?
                      Em xin cảm ơn Bác rất nhiều!

                      Comment


                      • #41
                        http://www.engin.umich.edu/group/ctm...tor/motor.html

                        Em có thể tham khảo bài viết này để biết cách mô hình hóa động cơ. Có một số bài viết anh có gửi kèm một số link khác về việc mô hình hóa động cơ, nhưng nhiều quá thực sự không nhớ link, đâu đó trong diễn đàn mình.

                        Vấn đề nhiễu, em đặt câu hỏi cho anh thevane, chuyên về điều khiẻn bền vững.

                        Chúc vui.
                        Falleaf
                        Công ty TNHH Thương mại và Giao nhận R&P
                        58/57 Nguyễn Minh Hoàng - Phường 12 - Quận Tân Bình - TP.HCM
                        mail@falleaf.net - VP: (04) 36408561 - (08) 38119870

                        Comment


                        • #42
                          Mô hình hóa máy điện, tài liệu của trường bách khoa Đà Nẵng, do PGS.TS Trần Văn Chính biên soạn.
                          http://www.esnips.com/doc/0c6dedc3-2...h-hoa-may-dien
                          lang thang online vo tinh gap ...PIC

                          Comment


                          • #43
                            Em là dân điện tử nhưng lại đam mê điều khiển vì hay đi làm thực tế. Có một số vấn đề Em hiểu chưa rõ. May quá ! đọc trang này, em gặp một số người đam mê điều khiển, đặc biệt là bác "thevane" vậy em muốn tìm hiểu về "điều khiển thích nghi có cấu trúc thay đổi" bác cho em một số kiến thức về nó được không a? nếu được bác giúp em với, nếu có tài liệu về nó thì tư vấn hộ em tìm ở đâu? em đang hoạt trong lĩnh vực kỹ thuật hàng không, nhưng chỉ là võ biền nên em rất cần và mong sớm nhận được hồi âm.
                            Em xin cảm ơn trước
                            Các bác giúp mỗi người một tay đi! cảm ơn nhiều
                            nguyennamqk@yahoo.com
                            Last edited by nguyenvannam; 22-03-2007, 08:34.

                            Comment


                            • #44
                              Bác Thevane viết tiếp bài của bác đi, rất nhiều bạn đang theo dõi bài viết của bác mà. rất hay !

                              Comment


                              • #45
                                Nói thật với mọi người, mấy cái thứ lý thuyết điều khiển tự động này chả bao giờ dung trong thực tế đâu. Trong một hệ thống thực tế (dù là mới hay cũ), thực sự là rất khó để có thể mô hình hóa một đối tượng điều khiển (đây chính là lới thú nhận của thầy NGuyễn Doãn Phước, một cao thủ về lý thuyết điều khiển), nhất là đối với một dây chuyền sản xuất với hàng trăm điểm đó, hàng trăm vòng điều khiển. Mình mới chỉ thiết kế cho một dây chuyền với hơn chục vòng điều khiển mà khi muốn mô hình hóa lên là đã bó tay rồi.
                                Còn nếu muốn đặt các tham số điều khiển (PID) thì hoàn toàn có thể dựa vào kinh nghiệm hoặc lựa chọn bằng thống kê. Những phương pháp lựa chọn học trong trường, có lẽ dùng trong những trường hợp tương đối rõ ràng hoặc ở một mức độ cao siêu nào đó.
                                Tuy nhiên, những kiến thức học trong trường sẽ là cơ sở quan trọng cho những tiếp thu kinh nghiệm thực tế sau này. Vì thế bạn nào còn đang học trong trường (về chuyên ngành điều khiển tự động) thì nên cố nắm rõ về Lý thuyết điều khiển, còn ai đã ra trường rồi hoặc học về chuyên ngành khác thì có lẽ chắc chả cần động đến mấy cái thứ loàng ngoằng đó đâu.

                                Comment

                                Về tác giả

                                Collapse

                                thevane Tìm hiểu thêm về thevane

                                Bài viết mới nhất

                                Collapse

                                Đang tải...
                                X