2^^ PIIAM CÒNG NGÓ

LY THUYET DIÈU KHIÉN TU DÓNO

y 9

i\i làn thù 7 co sua chùa va bó siing bài tàp làn, bai iai

Sàch chào mCrng 50 nàm thành làp Triròng Dai hoc Bach khoa Ha Nói

OAI HOC QUOC GIÀ nA TRUNG TAM THÒNGjUsirLi,

NHÀ XUA T BÀN KHOA HOC VA KV THIAI HA NÓI - 2006

401

Mie LVC

Trnng Lòi noi dàu

^ .

3

huang 1 Mó tà toan hpc h^ thòng diéu khi<'n txf dòng 5

1-1. Càc khài niém ed bàn •

1-1.1. Cac phàn tu co bàn cùa he ihòng diòu khién tu dOng (DKTD) 5

1- 1.2. Cac ngu\-én tàc dièu khi<5n co bèi g 1- 1.3. PhAn loai cac he ihóng DKTD 9 1- 1.4. Nhiem vu phàn tich va ihiei ke he tht'tng Kl

1-2 Phép bién dói Laplace U

1-3. Phép tinh ma tran l€

1-4. Phuong trinh trang thài. khòng gian trang thal

khào sat he thòng trong mién thcri gian 26

1-4.1. Phuong trinh trang thài dang i<5ng quàt 2ft 1-4.2. PTTT biéu dién bang so dò càu irùc »hi*o

dang toàn tu Laplace ^ 1-4.3. So dò càu trùc va graph lin hieu d^ bien

dói don giàn hóa he thòng phuc lap 1-4.4. Graph tin hieu dd xàc dinh hàm truvdn dai

he thòng dièu khidn *

Chuang 2. Dfte tinh dOng hpc cùa càc khftu va cùa h^ thòng TDDK khào sàt trong miòn t ln «6 55

2-1 Khài ni^m chung 2-2 Tin hi^u tàc dòng vào va phàn ving cùa khàu

(hay he thÓng) tuyén tinh 2-2.1. Tin hieu lac dOng vào cùa mOi khàu (ha>

h e t h O n g ) ra

2-2.2. Phàn ung cùa mò» khàu (ha> he ihOng) 2-3 D ^ tinh làn so cùa mot khàu

2-3.1. Dàc linh làn ^ bien - pha 2-3.2. D$c linh lan kó Jojjam

45

56

66

56

60 60 63

65

66

402

2-4 PhAn l.)ai cAo khàu dòng hpc dié'n hinh 2-4.1. ("ac khàu bàc ì. bàc 2 2-4.2. Khàu vi phàn 2-4.3. Khàu iich phàn

2 -5 Dàc tinh dòng hpc cùa càc khàu bàc 1, bAc 2 2-5.1. Khàu khuéch dai ^ 2-5.2. Khàu quàn tinh bàc mOl f,7 2-5.3. Khàu dao dOng i 2-5.4. Khàu khòng rtn dinh bàc mOt 75

2-6. Dàc tfnh dòng hpc cùa càc khàu vi phàn 77

2-6.1. Khàu vi phàn ly ii/òng 77 2 - 6 . 2 . Khàu vi phàn bàc mOt 78

2-7. D$c tinh dóng hpc cùa khàu t{ch phàn ly tudng 79

2-8 . Dàc tfnh d6ng hpc cùa khàu chàm tré 81

2-9. Dàc tfnh^tàn s6 cùa he thdng D.K.T.D 82

1^ Chuang 3. ón d inh c ù a h^ thf>ng Dièu khìé'n i\f dOng 87

3 - 1 . Khài niém chung 87

3-2. Tiéu chuàn 6n dinh da<i sÓ Routh-Hurwitz 88

3-2.1. Dièu ki^n rtn djnh càn thiél cùa hC thòng DKTD 90

.V2.2. Tieu chudn Roulh " l 3-2.3. Tióu chu^n Hurwii/ ^

3-3. Tiéu chuàn 6n djnh tàn stì Nyquist-Mikhaiiov

3-.3,1, TiCu chudn Nyqui.si ihco dàc tinh làn stì logarit bien pha

.3-3,2, Tióu chudn Nyquisi ihco dàc tinh làn so logaril

3-.3-,3. Tieu chu.1n Nyquisl Ihco dflc tinh bien pha co khàu ch$m tr£

3-3,4, TiCu thutin rtn dinh Mikhaiiov 3-4 Phiirtng phàp chia nii< n D 3-5 F^huong phàp (jui dao nghiém ^

V5.1 . Dal vàn de .3-5,2, Phuong phàp xày di/ng qui dao nghiem ».ò

97

11)4

|()6

|()6

108

IIH

40;

3-5.:>. Tnnh tu xày clirng qui dao nghiCm srt va vi du ap dunu

\ ^ 125 Chuang 4. Phàn tich c h a t lirung he thfing dièu khién 129

4 - 1 . Tinh sai sÓ cùa he thóng ò trang thài xàc lAp

4-2 . Tinh qua trinh qua dò he thÓng 133

4-2.1. Phaong phàp s6 Runge- Kutla I34 4-2.2. Phaong phap so Tustin 140

4 -3 . Giài phUdng trinh trang thài

4-3.1. Phaong trinh trang thài dùng, thuàn nhàt 156 4-3.2. Ciic phifOng phàp xàc djnh ma tran chuydn

trang thài (t) 159 4-3.3. Phuong trinh trang thài dùng, khòng thuàn

nhàt 162 4-3.4. Phuong trinh trang thài he thòng khòng

dUng, co he so bién thiCn theo thòi gian 166 4-4. Dành già chat liidng he thóng qua tiéu chuà'n

tich phàn l'^l

Chuang 5 Tdng hcrp he thong diéu khién tu dòng

tuyén tinh 1' ^

5-1 . Tdng hdp he thóng bang càch thay ddi thóng so 178

5-2. Tóng hdp he thóng bang càch thay dÓi càu tnic 180

5-3. Nguyén ly bàt bién va diéu khién bù 181 5-4. Thiét bi diéu khién ti le - tich phàn - vi phàn 184 5-5. Xàc djnh diéu kién phàn li cùa he thtìng nhiéu chiéul87

5-6. Tinh diéu khién difdc va quan sàt dUdc cùa he thóng 190

tuyén tinh lién tue Chuang 6 He thòng dièu khién xung - H6 ^^^

6-1, Mó tà toàn hoc he thóng xung - s6 6-2. Phaong trinh trang thài he diéu khié'n xung - s6 199

6-3. Phép bi^n ddi z '^^'' ^ 214

6-4. Hàm truyén dat he thóng xung - sfl 6-5 Tinh 6rx djnh cùa he thÓng xung - so ^2-

A 2 2 5 6-6. Tinh qua trình qua dò trong he thóng xung - so

i

6-7 Phàn tich he thóng co mày tinh 36 6-8 Diéu khién PID s6

6-9 Tinh diéu khién duoc va quan sàt dUdc cùa he xung - s6

232

237

240

Chuang 7. He thóng Dièu khién t u dpng tói iru 244

7-1 Khài niém chung

7-2 Thiét làp bài toàn diéu khién tói Uu 246

7-3. Càc phUdng phàp giài bài toàn tói uu 253 7-4. Phiidng phàp bién phàn co dién 255 7-5. PhUdng phàp quy hoach dòng 261 7-6 Xguyén ly cUc dai 273 7-7. Mói lién he giùa ba phUdng phàp, dàc diém

v^ pham vi ùng dung 281 7-7.1. Mói lién he gifla nguyén ly ciic dai va

phuong trình Euler 7- 7.2. Mói lién he gifla nguyén ly cUc dai va

phuong phàp quy hoach dòng 7- 7.3. Dàc dié'm va pham vi àp dung cùa càc

phuong phàp giàn liép 7-8. Tdng hdp he thóng diéu khién tói ilu 2bb 7-9. Tóng hdp he thóng diéu khién gàn tói Uu 293 7-10 Diéu khién tói Uu dói vói phién hàm dang toàn

phUdng ^ 7- 10.1. Dièu khién tói Uu dói vói h^ thòng lién lue 7- 10.2. Dièu khién tói Uu dÓi vói hC thóng xung-so

"Càc bài tàp Idn Phu lue Tài liéu tham khào

311 397