Phân tích hệ trên không gian trạng thái (09) - Trịnh Hoàng Minh
- Seiten
- 35
- Định dạng
- Dung lượng
- 699 KB
- Ngôn ngữ
- VI · Tiếng Việt
- Năm
- 2021
- Trường
- Đại học Bách khoa Hà Nội
- Aufrufe
- 0
- Kommentare
- 0
- Lượt tải
- 0
Vorschau wird generiert...
Tài liệu trình bày về phân tích hệ thống trên không gian trạng thái, bao gồm các khái niệm về bậc tương đối, tính ổn định BIBO, điểm cân bằng, ổn định Lyapunov, tính điều khiển được và quan sát được. Tài liệu cũng đưa ra các định lý và ví dụ minh họa.
- Dokumentenname
- Phân tích hệ trên không gian trạng thái (09) - Trịnh Hoàng Minh
- Schule / Kurs
- Đại học Bách khoa Hà Nội · Lý thuyết điều khiển tự động
- Inhalt
- Tài liệu giới thiệu về phân tích hệ thống trên không gian trạng thái, tập trung vào bậc tương đối, tính ổn định (BIBO, Lyapunov), tính điều khiển được và quan sát được. Các khái niệm được minh họa bằng công thức và ví dụ.
- Inhaltsverzeichnis
- 1. Bậc tương đối. Phân tích tính ổn định
- 2. Tính điều khiển được
- 3. Tính quan sát được
- Seiten
- 35 Seiten
- Hochgeladen von
- Uni24h
Beschreibung
Trích nội dung tài liệu
Lý thuyết Điều khiển Tự động Phân tích hệ trên không gian trạng thái Trường Điện – Điện tử Đại học Bách Khoa Hà Nội GV: TS. Trịnh Hoàng Minh Hà Nội, 08/2021 Nội dung 1. Bậc tương đối. Phân tích tính ổn định 2. Tính điều khiển được 3. Tính quan sát được 2 Bậc tương đối. Phân tích tính ổn định 3 Xác định bậc tương đối từ MHTT Hệ SISO với hàm truyền hợp thức chặt 𝑏0 +𝑏1 𝑠+⋯+𝑏𝑚 𝑠𝑚 𝐺 𝑠 = , (𝑚 < 𝑛) 𝑛−1 𝑛 𝑎0 +𝑎1 𝑠+⋯+𝑎𝑛−1 𝑠 +𝑠 Bậc tương đối: 𝑟 = 𝑛 − 𝑚 ≥ 1. Hệ SISO với MHTT: 𝑑𝑥 = 𝐴𝑥 + 𝑏𝑢 𝑑𝑡 𝑦 = 𝑐⊤𝑥 Xác định bậc tương đối theo công thức: =0 0≤𝑘 ≤𝑟−2 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 = ቊ ≠0 𝑘 =𝑟−1 4 Xác định bậc tương đối từ MHTT Xác định bậc tương đối hệ SISO với MHTT theo công thức: 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 = ቊ =0 0≤𝑘 ≤𝑟−2 ≠0 𝑘 =𝑟−1 Chứng minh: 𝐴𝑘 Theo tính chất của ma trận hàm mũ: (𝑠𝐼 − 𝐴) = ℒ 𝑒 = 𝑘+1 𝑖=0 𝑠 ∞ 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 Do đó: 𝑟 𝑟 ⊤ −1 lim 𝑠 𝐺(𝑠) = 𝑏𝑚 = lim 𝑠 𝑐 (𝑠𝐼 − 𝐴) 𝑏 = lim 𝑘−𝑟+1 𝑠→∞ 𝑠→∞ 𝑠→∞ 𝑖=0 𝑠 −1 Với 𝑘 > 𝑟 − 1 thì 𝐴𝑘 𝐴𝑡 ∞ 𝑟−1 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 lim = 0 ⟹ lim = lim 𝑘−𝑟+1 𝑘−𝑟+1 𝑠→∞ 𝑠 𝑘−𝑟+1 𝑠→∞ 𝑠→∞ 𝑠 𝑖=0 𝑖=0 𝑠 ∞ ⟹ Để vế trái bằng giá trị hữu hạn 𝑏𝑚 = 𝑏𝑛−𝑟+1 thì cần và đủ là: 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 = 0, ൝ ⊤ 𝑟−1 𝑐 𝐴 𝑏≠0 0≤𝑘 ≤𝑟−2 5 Tính ổn định của hệ thống Phân tích ổn định BIBO: 𝐺(𝑠) = 𝐶 𝑠𝐼 − 𝐴 −1 𝐵 + 𝐷 = 𝐶 𝑠𝐼 − 𝐴 𝑎𝑑𝑗 𝐵+𝐷 det(𝑠𝐼 − 𝐴) Định lý: Hệ ổn định BIBO khi và chỉ khi ma trận A có tất cả các giá trị riêng nằm bên trái trục ảo, tức là 𝑝 𝑠 = det(𝑠𝐼 − 𝐴) là đa thức Hurwitz. Ví dụ 1: Xét tính ổn định BIBO của hệ sau: −1 −1 1 1 𝑥പሶ = 1 −2 0 𝑥പ + 0 𝑢 0 2 −3 1 𝑦 = 1 0 −1 𝑥പ 6 Điểm cân bằng Hệ tuyến tính tham số hằng: 𝑥പሶ = 𝐴പ𝑥 + 𝐵ഫ 𝑢 ቊ𝑦 = 𝐶പ𝑥 + 𝐷ഫ , 𝑥പ (𝑡0 ) = 𝑥പ 0 𝑢 പ Điểm cân bằng: những điểm 𝑥𝑒 mà nếu không có tác động thì hệ sẽ nằm nguyên tại đó ⟹ 𝑥𝑒 là nghiệm của phương trình 𝑥ሶ = 0. Nếu 𝐴 khả nghịch thì hệ tuyến tính tham số hằng có điểm cân bằng duy nhất tại gốc tọa độ 𝑥𝑒 = 0. 7 Ổn định Ly
Häufig gestellte Fragen
Ist dieses Dokument kostenlos?
Ja. „Phân tích hệ trên không gian trạng thái (09) - Trịnh Hoàng Minh“ ist kostenlos — melden Sie sich einfach an und klicken Sie auf Herunterladen, um die Originaldatei zu erhalten.
Wie viele Seiten hat dieses Dokument?
Das Dokument hat 35 Seiten, für den Kurs Lý thuyết điều khiển tự động. Sie können es vor dem Herunterladen online in der Vorschau ansehen.
Kann ich vor dem Herunterladen eine Vorschau ansehen?
Ja. Sie können sich dieses Dokument direkt auf dieser Seite im Online-Reader ansehen und dann entscheiden, ob Sie es herunterladen möchten.
Phân tích hệ trên không gian trạng thái (09) - Trịnh Hoàng Minh
Vorschau wird generiert...
Trích nội dung tài liệu
Lý thuyết Điều khiển Tự động Phân tích hệ trên không gian trạng thái Trường Điện – Điện tử Đại học Bách Khoa Hà Nội GV: TS. Trịnh Hoàng Minh Hà Nội, 08/2021 Nội dung 1. Bậc tương đối. Phân tích tính ổn định 2. Tính điều khiển được 3. Tính quan sát được 2 Bậc tương đối. Phân tích tính ổn định 3 Xác định bậc tương đối từ MHTT Hệ SISO với hàm truyền hợp thức chặt 𝑏0 +𝑏1 𝑠+⋯+𝑏𝑚 𝑠𝑚 𝐺 𝑠 = , (𝑚 < 𝑛) 𝑛−1 𝑛 𝑎0 +𝑎1 𝑠+⋯+𝑎𝑛−1 𝑠 +𝑠 Bậc tương đối: 𝑟 = 𝑛 − 𝑚 ≥ 1. Hệ SISO với MHTT: 𝑑𝑥 = 𝐴𝑥 + 𝑏𝑢 𝑑𝑡 𝑦 = 𝑐⊤𝑥 Xác định bậc tương đối theo công thức: =0 0≤𝑘 ≤𝑟−2 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 = ቊ ≠0 𝑘 =𝑟−1 4 Xác định bậc tương đối từ MHTT Xác định bậc tương đối hệ SISO với MHTT theo công thức: 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 = ቊ =0 0≤𝑘 ≤𝑟−2 ≠0 𝑘 =𝑟−1 Chứng minh: 𝐴𝑘 Theo tính chất của ma trận hàm mũ: (𝑠𝐼 − 𝐴) = ℒ 𝑒 = 𝑘+1 𝑖=0 𝑠 ∞ 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 Do đó: 𝑟 𝑟 ⊤ −1 lim 𝑠 𝐺(𝑠) = 𝑏𝑚 = lim 𝑠 𝑐 (𝑠𝐼 − 𝐴) 𝑏 = lim 𝑘−𝑟+1 𝑠→∞ 𝑠→∞ 𝑠→∞ 𝑖=0 𝑠 −1 Với 𝑘 > 𝑟 − 1 thì 𝐴𝑘 𝐴𝑡 ∞ 𝑟−1 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 lim = 0 ⟹ lim = lim 𝑘−𝑟+1 𝑘−𝑟+1 𝑠→∞ 𝑠 𝑘−𝑟+1 𝑠→∞ 𝑠→∞ 𝑠 𝑖=0 𝑖=0 𝑠 ∞ ⟹ Để vế trái bằng giá trị hữu hạn 𝑏𝑚 = 𝑏𝑛−𝑟+1 thì cần và đủ là: 𝑐 ⊤ 𝐴𝑘 𝑏 = 0, ൝ ⊤ 𝑟−1 𝑐 𝐴 𝑏≠0 0≤𝑘 ≤𝑟−2 5 Tính ổn định của hệ thống Phân tích ổn định BIBO: 𝐺(𝑠) = 𝐶 𝑠𝐼 − 𝐴 −1 𝐵 + 𝐷 = 𝐶 𝑠𝐼 − 𝐴 𝑎𝑑𝑗 𝐵+𝐷 det(𝑠𝐼 − 𝐴) Định lý: Hệ ổn định BIBO khi và chỉ khi ma trận A có tất cả các giá trị riêng nằm bên trái trục ảo, tức là 𝑝 𝑠 = det(𝑠𝐼 − 𝐴) là đa thức Hurwitz. Ví dụ 1: Xét tính ổn định BIBO của hệ sau: −1 −1 1 1 𝑥പሶ = 1 −2 0 𝑥പ + 0 𝑢 0 2 −3 1 𝑦 = 1 0 −1 𝑥പ 6 Điểm cân bằng Hệ tuyến tính tham số hằng: 𝑥പሶ = 𝐴പ𝑥 + 𝐵ഫ 𝑢 ቊ𝑦 = 𝐶പ𝑥 + 𝐷ഫ , 𝑥പ (𝑡0 ) = 𝑥പ 0 𝑢 പ Điểm cân bằng: những điểm 𝑥𝑒 mà nếu không có tác động thì hệ sẽ nằm nguyên tại đó ⟹ 𝑥𝑒 là nghiệm của phương trình 𝑥ሶ = 0. Nếu 𝐴 khả nghịch thì hệ tuyến tính tham số hằng có điểm cân bằng duy nhất tại gốc tọa độ 𝑥𝑒 = 0. 7 Ổn định Ly
- Dokumentenname
- Phân tích hệ trên không gian trạng thái (09) - Trịnh Hoàng Minh
- Schule / Kurs
- Đại học Bách khoa Hà Nội · Lý thuyết điều khiển tự động
- Inhalt
- Tài liệu giới thiệu về phân tích hệ thống trên không gian trạng thái, tập trung vào bậc tương đối, tính ổn định (BIBO, Lyapunov), tính điều khiển được và quan sát được. Các khái niệm được minh họa bằng công thức và ví dụ.
- Inhaltsverzeichnis
- 1. Bậc tương đối. Phân tích tính ổn định
- 2. Tính điều khiển được
- 3. Tính quan sát được
- Seiten
- 35 Seiten
- Hochgeladen von
- Uni24h
Kommentare (0)
Noch keine Kommentare. Seien Sie der Erste!
Thiết kế bộ điều khiển cho hệ SISO (07) - Trịnh Hoàng Minh
Lý thuyết Điều khiển tự động phần tuyến tính (Bài 1)
Modern Control Engineering (Kỹ thuật điều khiển hiện đại) - Katsuhiko Ogata
Bài thí nghiệm 4: Khảo sát bộ điều khiển PID số (Bài thí nghiệm 4)
[Báo cáo] Thiết kế bộ điều khiển động cơ BLDC - TG.Nguyễn Đức Cường, Giáp Đăng
Tổng hợp Đề Toán 5 - Luyện thi vào Lớp 6 - CLB EMath
Bài giảng vật lý đại cương (Chương 3) - Đỗ Ngọc Uấn
Chương 8.Nguyên tử - Vật lý đại cương 3 - TS.Nguyễn Thị Trang
Chương 7.Cơ học lượng tử - Vật lý đại cương 3 - TS.Nguyễn Thị Trang
Chương 6.Quang học lượng tử - Vật lý đại cương 3 - TS.Nguyễn Thị Trang

Kommentare (0)
Noch keine Kommentare. Seien Sie der Erste!