Môn học Môn học
CƠ SỞ TỰ ĐỘNGCƠ SỞ TỰ ĐỘNG
Biên son: TS. Hunh Thái Hồng
 
B mơn đi

u khi

n t đng
Khoa in – in T
i hc Bách Khoa TPHCM
Email:
Homepage: www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/
Ging viên: HTHồng, NVHo, NHồng, BTHuyn, HHPhng, HMTrí
9 September 2011
© H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM
1
Chöông 3Chöông 3

CTÍNHCTÍNH

NG HNG H

CCCC

A HEÄ THO
Á
NGA HEÄ THO
Á
NG



THONG

9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 2

Khái nim đc tính đng hc
Noäi dung chöông 3Noäi dung chöông 3

Khái

nim

đc

tính

đng

hc
 c tính thi gian
 

c tính t

n s


 Các khâu đng hc đin hình
 c tính đng hc ca h thng t đng
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 3

đi

tín

hiu



đu

ra

ca

h thng theo thi gian khi có tác đng  đu vào.

N
hng h thng đcmôt bng mô hình toán hccódng nh

N
hng

h

thng

đc

mô


tí
n
h

đ
ng c

a
h

th
ng
tí
n
hi
u v
à
o
th


ng
đ
c
chn là tín hiu c bn nh hàm xung đn v, hàm nc đn v hay
hàm điu hòa.
 c tính thi gian
 áp ng xung: tín hiu vào là hàm dirac
 
 áp ng n

ng b

ng cách l

y tích chp ca đáp
ng xung và tín hiu vào:

t
d
t
t
t
t
)
(
)
(
)
(
*
)
(
)
(
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 6




d

sG
sGsUsY
)(
)().()( 
(do U(s) = 1)



t
s
G
)
(














dg
s
s

đáp

ng

xung
 áp ng nc còn đc gi là hàm quá đ ca h thng
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 7
Thí d tính đáp ng xung và đáp ng ncThí d tính đáp ng xung và đáp ng nc

Tính đáp ng xung và đáp ng nccah thng có hàm truynlà:
G(s)
U (s)
Y (s)

Tính

đáp

ng

xung

và

đáp

ng

nc


s















411
)
(
)
(
111
s
G
t
L
L
L
 áp ng xung:


5
5
4
5
1
)(



5
5
4
1
4
1
)
(





s
s
G
 áp ng nc:
)5(25
4
5
1

s
s
s
G
th LL
441
)
(
5

t
h
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 8
25255
)
(
5



t
e
t
t
h

Khái nim đc tính tn sKhái nim đc tính tn s
 Hãy quan sát đáp ứng của hệ thống tuyến tính ở trạng thái xác
la
äp

á
ng tuye
á
nt
í
n
h
:
khi
t
í
n
hi
e
ä
uva
ø
o
l
a
ø
t
í
n
hi
e
ä
u
hì
n

m
sin (j

) y (t)=Y
m
sin (j

+)
 Đònh nghóa: Đặc tính tần số của hệ thống là tỉ số giữa tín hiệu ra
ơ
û
trang
tha
ù
i
xa
ù
c
lập
va
ø
tín
hiệu
va
ø
o
hình
sin
.
U

jY
số tần tính Đặc
)
(
j
Người ta chứng minh được:
)
(
)
(

j
G
s
G


số
ta
à
n
tính
Đặc
9 September 2011 © H. T. Hồng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 10
)
(
)
(



m
phư
ù
c
ne
â
n
co
ù
the
å
bie
å
u
die
ã
n
dươ
ù
i

Tong
quat
G
(
j

)
la
một

P
j
G
M



Đa
ù
p
ư
ù
ng
bie
â
n
độ
)
(
)
(
)
(
)
(




Q

)
(

P
 Ý nghóa vật lý:
á
à
á
á
 Đáp ứng biên độ cho bie
á
ttỉlệve
à
biên độ (hệ so
á
khue
á
ch đại)
giữa tín hiệu ra và tín hiệu vào theo tần số.
 Đá
p
ứn
g
p
ha cho biết đo
ä
le
ä
ch
p

Bi
e
å
u
đ
o
à
B
o
d
e:
l
a
ø
hì
n
h
ve
õ
go
à
m
2
t
h
a
ø
n
h
p

logarith
cua
đap
ưng
bien
độ
L
(

)
theo
tan
so


Bi
å
đà
Bd
à
h
l
ø
đ
à
thò
bi
å
di
ãá

en mo
i
quan
h
e
ä
g
iư
a
đáp ứng pha

(

) theo tần số

.
Cả hai đồ th
ò
trên đều đươ
ï
c vẽ tron
g
he
ä
to
ï
o
ä
vuôn
g

khi

thay
đo
å
i
tư
ø
0


.
9 September 2011 © H. T. Hồng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 12
tính
tan
so
G
(
j

)
trong
hệ
to
ï
a
độ
cư
ï
c

Bode

Bieu

ño

NyquistBieu

ño

Bode

Bieu

ño

Nyquist
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 13
Các thơng s quan trng ca đc tính tn sCác thơng s quan trng ca đc tính tn s

Ta
à
n
so
á
ca
é
t
bie
â

Tan
so
cat
bien
(

c
)
:
la
tan
so
ma
ta
ï
i
đo
bien
độ
cua
đặc
tính
tan
số bằng 1 (hay bằng 0 dB).
1
)
(

c
M

i
a
n
)
.
ba g
80
(ay
ba g

ad a )
.
0
180)( 



rad )(








 Độ dự trữ biên (GM
–
Gain Margin):
)

c
M



c tính đn
g
hc các khâu đi

n hìnhc tính đn
g
hc các khâu đi

n hình
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 15
Khâu t lKhâu t l

Ha
ø
m
truye
à
n
:
K
s
G
)
(


Đap
ưng
xung
:
 Đáp ứng nấc:
)
(
)
(
t
K
t
g


)(1)( tKth

 Đặc tính tần số:
 Biên độ:
K
j
G

)(

KM

)(

KL lg20)(

s
s
G
)
(

 c tính thigian:
 Đáp ứng xung:
 Đáp ứng nấc:
)(1)( tKtg

)
(
1
)
(
t
Kt
t
h

 Đặc tính tần số:



11
)( j
j
jG 
)

Ha
ø
m
truye
à
n
:
s
s
G
)
(

Ham
truyen
:
s
s
G

)
(
 c tính thigian:
 Đáp ứng xung:
 Đáp ứng nấc:
)()( tKtg



)()( tKth



Ph
a:
9 September 2011 © H. T. Hồng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 22
Khâu vi phân lý tngKhâu vi phân lý tng
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 23
Khâu vi phân lý tngKhâu vi phân lý tng
9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 24
Khâu quán tính bc 1Khâu quán tính bc 1
Hø
à
1

H
a
ø
m truye
à
n:
1
1
)(


Ts
s
G
 c tính thigian:
 Ñaùp öùng xung:

1
te
Tss
th
T
t










 L
)
(


9 September 2011 © H. T. Hoàng - www4.hcmut.edu.vn/~hthoang/ 25