Giáo trình kỹ thuật điều khiển tự động
4.5 256 Đánh giá
0 Lượt mua
122 Lượt xem

Người bán đã xác minh

Ebook: 10.200đ/tháng Thuê
Sách giấy: 68.000đ
Thêm vào giỏ hàng
Giáo trình kỹ thuật điều khiển tự động

Tác giả

BXD-Trường kỹ thuật cơ giới CKXD Việt Xô số 1

4.5 256 Đánh giá
0 Lượt mua
122 Lượt xem
Ebook: 10.200đ/tháng Thuê
Sách giấy: 68.000đ Mua ngay

Người bán đã xác minh

  • NXB: Nhà xuất bản Xây dựng
  • ISBN Điện tử
  • Số trang: 134 trang
  • Khổ sách: 19 x 26,5 cm
  • Năm xuất bản: 2013
  • Quốc gia: Việt Nam
  • Loại sách: Sách giấy; Ebook
  • ISBN: 2013-8
  • Ngôn ngữ: Tiếng Việt

Giáo trình kỹ thuật điều khiển tự động

 

Cuối thế kỷ XX, công nghệ thông tin bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điều khiển, cho phép dễ dàng điều khiển với độ chính xác cao các đối tượng khác nhau. Các phương pháp của Liapunou, Minorsky cũng như lý thuyết điều khiển tối ưu hiện đại của L.S.Pontryagin (Liên Xô cũ), của R.Belman (Mỹ) có ý nghĩa rất lớn. Các nguyên tắc điều khiển thích nghi, điều khiển bền vững, điều khiển mờ, các "hệ thông minh… ra đời và được áp dụng có hiệu quả vào thực tiễn.

Nhìn chung cơ sở điều khiển tự động là môn học trang bị cho sinh viên những kiến thức cơ bản để phân tích và tổng hợp hệ thống điều khiển kỹ thuật trong miền thời gian và miền tần số bằng công cụ toán học. Trong giáo trình này, chúng ta tập trung xét các hệ thống trong miền liên tục và tuyến tính, đề cập đến các vấn đề cơ bản nhất của lý thuyết hệ thống điều khiển được ứng dụng cho kỹ thuật. Các phương pháp được đề cập đến để phân tích và tổng hợp hệ thống là phương pháp kinh điển khảo sát theo hàm truyền đạt của hệ thống và phương pháp không gian trạng thái, bộ điều khiển PID được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp.

Vì vậy với mong muốn đem lại cho sinh viên những kiến thức tổng quan nhất về hệ thống điều khiển tự động trong thực tế, với những kiến thức sẵn có thêm vào là những hiểu biết từ thực tế, nhóm tác giả đã mạnh dạn biên soạn cuốn giáo trình “Kỹ thuật điều khiển tự động” dành cho hệ cao đẳng nghề. Cuốn giáo trình gồm có 3 bài thí nghiệm:

i thí nghiệm 1: Khái quát về hệ thống điều khiển tự động.

i thí nghiệm 2: Ứng dụng simulink mô phỏng và đánh giá chất lượng hệ thống. Bài thí nghiệm 3: Xây dựng và cài đặt thuật toán PID ứng dụng trong điều khiển các quá trình công nghệ.

 

Mục lục ở đây

 

 

 

 

Trang

Lời nói đầu

3

Bài thí nghiệm 1

 

KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

 

A - Lý thuyết

 

1.1. Các khái niệm cơ bản

5

1.2. Các phần tử cơ bản của hệ thống điều khiển tự động

6

1.3. Các nguyên tắc điều khiển cơ bản

6

1.3.1. Nguyên tắc điều khiển theo sai lệch

6

1.3.2. Nguyên tắc điều khiển bù nhiễu

7

1.3.3. Điều khiển phối hợp

7

1.4. Phân loại hệ thống điều khiển tự động

7

1.4.1. Phân loại sơ đồ tổng quát

7

1.4.2. Phân loại theo đặc điểm toán học

8

1.4.3. Phân loại theo số lượng ngõ vào/ra

9

1.5. Nhiệm vụ cơ bản của hệ thống điều khiển

9

2.1. Mô hình phương trình vi phân

10

2.2. Phép đổi biến laplace

11

2.2.1. Biến đổi Laplace thuận

11

2.2.2. Biến đổi Laplace ngược

12

2.2.3. Ứng dụng biến đổi Laplace giải phương trình vi phân

18

2.3. Hàm truyền

19

2.4. Sơ đồ khối

20

2.4.1. Định nghĩa

20

2.4.2. Đại số sơ đồ khối

21

2.5. Graph tín hiệu

24

2.5.1. Định nghĩa

25

2.5.2.Đại số graph tín hiệu

25

2.5.3. Công thức Mason

25

2.6. Tìm hàm truyền từ phương trình trạng thái

27

3.1. Vẽ giản đồ bode

29

3.2. Khảo sát sự ổn định của hệ thống

31

3.2.1. Điều kiện ổn định của hệ thống

31

3.2.2. Các tiêu chuẩn ổn định đại số

34

3.3. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số

37

3.3.1. Khái niệm

37

3.3.2. Quy tắc xây dựng quỹ đạo nghiệm số

38

B - Thực hành dùng Matlab và Simulink để phân tích hệ thống đièu khiển tự động

 

I. MỤC ĐÍCH

43

II. CHUẨN BỊ

43

III. THÍ NGHIỆM

43

3.1. Tìm hàm truyền tương đương của hệ thống

43

3.2. Tìm hàm truyền từ phương trình trạng thái

44

3.3. Tìm hàm truyền đạt theo giá trị điểm cực, điểm không của hệ thống

45

3.4. Khảo sát hệ thống dùng biểu đồ Bode

46

3.5. Kiểm tra tính ổn định của hệ thống

57

3.6. Khảo sát hệ thống dùng biểu đồ Nyquist

59

3.7. Khảo sát hệ thống dùng phương pháp quỹ đạo nghiệm số

60

3.8. Đánh giá chất lượng của hệ thống

63

BÀI TẬP

65

Bài thí nghiệm 2

 

ỨNG DỤNG SIMULINK MÔ PHỎNG

 

VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG

 

I. MỤC ĐÍCH

68

II. CHUẨN BỊ

68

III. THÍ NGHIỆM

68

3.1. Khảo sát mô hình hệ thống điều khiển nhiệt độ

68

3.1.1. Khảo sát hệ hở, nhận dạng hệ thống theo mô hình Ziegler - Nichols

 

3.1.2. Khảo sát mô hình điều khiển nhiệt độ ON - OFF

 

3.1.3. Khảo sát mô hình điều khiển PID

 

3.2. Khảo sát mô hình điều khiển tốc độ, vị trí động cơ DC

73

3.2.1. Khảo sát mô hình điều khiển tốc độ động cơ DC

 

3.2.2. Khảo sát mô hình điều khiển vị trí động cơ DC

 

Bài thí nghiệm 3

 

XÂY DỰNG VÀ CÀI ĐẶT THUẬT TOÁN PID ỨNG DỤNG

 

TRONG ĐIỀU KHIỂN CÁC QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ

 

I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

76

1. Khái quát chung về điều khiển và điều chỉnh tự động

76

2. Các đặc tính của phần tử

78

2.1. Đặc tính tĩnh

78

2.2. Đặc tính động học của phần tử

79

3. Các khâu động học cơ bản

80

 3.1. Khâu tỉ lệ

80

3.2. Khâu tích phân

81

3.3. Khâu vi phân

83

4. Các khâu động học phức tạp

84

4.1. Khâu tỉ lệ - tích phân

84

4.2. Khâu tỷ lệ - vi phân (pD)

85

4.3. Khâu tỉ lệ - tích phân - vi phân (pID)

86

5. Các đặc tính của hệ thống điều chỉnh tự động

88

5.1. Đặc tính động học hệ thống trong miền thời gian

88

5.2. Các đặc tính tần số của hệ thống

90

II. MẠCH TÍNH TOÁN VÀ ĐIỀU KHIỂN TUYẾN TÍNH

 

         DÙNG KHUẾCH  ĐẠI THUẬT TOÁN

91

1. Mạch khuếch đại thuật toán

91

2. Mạch cộng và trừ

91

3. Mạch tích phân

93

4. Mạch vi phân

96

5. Mạch tỉ lệ - tích phân - đạo hàm (PID)

98

6. Mạch điện tử điều chỉnh và ổn định tốc độ động cơ điện 1 chiều

101

III. PHÂN TÍCH VÀ XÂY DỰNG THUẬT TOÁN PID

103

1. Máy tính trong điều khiển các quá trình công nghệ

103

1.1. Biểu diễn sai số trên máy tính

104

1.2. Số hóa các đại lượng vào ra

105

1.3. Vấn đề lấy mẫu dữ liệu

106

2. Xây dựng các thuật toán điều khiển

 

2.1. Thuật toán điều khiển tỷ lệ

106

2.2. Thuật toán điều khiển tích phân

108

2.3. Thuật toán điều khiển vi phân

111

2.4. Thuật toán điều khiển PID

114

IV. CÀI ĐẶT THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN PID

 

           CHO ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU

 

1. Bài toán

117

1.1. Mục tiêu của bài toán

117

1.2. Nhiệm vụ và nội dung cụ thể của bài toán

117

1.3. Yêu cầu cần đạt được của phần mềm

117

2. Động cơ điện một chiều

117

2.1. Nguyên lí động cơ điện một chiều

117

2.2. Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều.

118

3. Phân tích và thiết kế hệ thống

120

3.1. Mô tả hệ thống

120

3.2. Lưu đồ thuật toán

122

4. Giới thiệu giao diện chính của chương trình

128

4.1. Giao diện thiết lập cấu hình cho hệ thống

128

4.2. Giao diện bảng điều khiển tốc độ động cơ

128

4.3. Sơ đồ ghép nối cổng máy in với vi mạch chuyển đổi số

 

tương tự DAC 801

128

1.2. Số hoá các đại lượng vào ra

104

1.3. Vấn đề lấy mẫu dữ liệu

105

2. Xây dựng các thuật toán điều khiển

106

TÀI LIỆU THAM KHẢO

130

 

Bình luận với Facebook

Copyright © 2019- NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỰNG - BỘ XÂY DỰNG. All rights reserved.