Lý thuyết Điều khiển Tự động Sơ đồ khối và Sơ đồ tín hiệu Bộ môn Điều khiển Tự động, Viện Điện Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội GV: TS. Trịnh Hoàng Minh Hà Nội, 08/2021 Sơ đồ khối Thể hiện trực quan qua hàm truyền và các khối của hệ thống Mô hình hóa hệ thống lớn: chia nhỏ hệ lớn thành các hệ nhỏ, lập mô hình hệ nhỏ, tổng hợp lại thành mô hình hệ lớn Ví dụ 1: Mạch RC, tụ điện ban đầu không tích điện 1 𝑡 𝑒𝑖 = 𝑅𝑖 + න 𝑖𝑑𝑡 𝐶 0 1 𝑡 𝑒𝑜 = න 𝑖𝑑𝑡 𝐶 0 𝐸𝑖 (𝑠ሻ = 𝑅𝐼(𝑠ሻ + 𝐸𝑜 (𝑠ሻ 𝐼(𝑠ሻ 𝐸𝑜 𝑠 = 𝐶𝑠 2 Biến đổi sơ đồ khối 1. Hai khối song song 𝑌1 (𝑠ሻ 𝑈(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝐺1 𝑈(𝑠ሻ + 𝐺2 𝑌2 (𝑠ሻ 𝑊(𝑠ሻ 𝐺1 𝐺1 + 𝐺2 𝑌(𝑠ሻ = 𝑌1 (𝑠ሻ ± 𝑌2 (𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝑌1 (𝑠ሻ ± 𝑌2 (𝑠ሻ 𝐺(𝑠ሻ = = = 𝐺1 (𝑠ሻ ± 𝐺2 (𝑠ሻ 𝑈(𝑠ሻ 𝑈(𝑠ሻ 2. Hai khối nối tiếp 𝑈(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝐺2 𝑌(𝑠ሻ 𝑈(𝑠ሻ 𝐺2 𝐺1 𝑌(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ = 𝐺1 (𝑠ሻ𝑊(𝑠ሻ ቊ ⇒ 𝐺(𝑠ሻ = = 𝐺1 (𝑠ሻ𝐺2 (𝑠ሻ 𝑊(𝑠ሻ = 𝐺2 (𝑠ሻ𝑈(𝑠ሻ 𝑈(𝑠ሻ 3 Biến đổi sơ đồ khối 3. Hai khối nối hồi tiếp 𝑈(𝑠ሻ 𝐸(𝑠ሻ ± 𝑊(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝐺1 𝑈(𝑠ሻ 𝐺1 1 ∓ 𝐺2 𝐺1 𝑌(𝑠ሻ 𝐺2 𝐸(𝑠ሻ = 𝑈(𝑠ሻ ± 𝑊(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ = 𝐺1 (𝑠ሻ𝐸(𝑠ሻ = 𝐺1 (𝑠ሻ(𝑈(𝑠ሻ ± 𝐺2 (𝑠ሻ𝑌(𝑠ሻሻ ⇒ (1 ∓ 𝐺1 (𝑠ሻ𝐺2 (𝑠ሻሻ𝑌(𝑠ሻ = 𝐺1 (𝑠ሻ𝑈(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝐺1 (𝑠ሻ ⇒ 𝐺(𝑠ሻ = = 𝑈(𝑠ሻ 1 ∓ 𝐺1 (𝑠ሻ𝐺2 (𝑠ሻ 4 Chuyển nút tín hiệu 4. Chuyển nút cộng tín hiệu từ trước ra sau một khối 𝑈1 (𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝑈1 (𝑠ሻ 𝑈2 (𝑠ሻ 𝑈2 (𝑠ሻ 𝐺 5. Chuyển nút cộng tín hiệu từ sau tới trước một khối 𝑌(𝑠ሻ 𝑈(𝑠ሻ 𝑌1 (𝑠ሻ 𝑈(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝐺 𝐺 ± 𝑌2 (𝑠ሻ ± 1 𝐺 𝑌2 (𝑠ሻ 5 Chuyển nút tín hiệu 6. Chuyển nút rẽ nhánh từ sau tới trước một nút nối 𝑈(𝑠ሻ 𝑊(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ ± 𝑊(𝑠ሻ ± 𝑈(𝑠ሻ 𝑊(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ ± 7. Chuyển nút rẽ nhánh tín hiệu từ trước ra sau một nút nối 𝑈(𝑠ሻ 𝑈(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝑊(𝑠ሻ ± 𝑌(𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝑊(𝑠ሻ ∓ 𝑈(𝑠ሻ 𝑈(𝑠ሻ 𝑊(𝑠ሻ ± 𝑌(𝑠ሻ 6 Chuyển nút tín hiệu Lưu ý: Hai nút cộng liền nhau luôn đổi chỗ được cho nhau 𝑌(𝑠ሻ 𝑈1 (𝑠ሻ ± 𝑈2 (𝑠ሻ ± 𝑈3 (𝑠ሻ 𝑌(𝑠ሻ 𝑈1 (𝑠ሻ ± 𝑈3 (𝑠ሻ ± 𝑈2 (𝑠ሻ 7 Biến đổi sơ đồ khối Ví dụ 2