Bài giảng Lý thuyết điều khiển tự động - Bài 10: Đặc tính tần Logarith. Đồ thị Bode - Đỗ Tú Anh

Lý thuyết Điều khiển tự động 1
Đặc tính tần
Logarith
Đồ thị Bode
ThS. Đỗ Tú Anh
Bộ môn Điều khiển tự động
Khoa Điện, Trường ĐHBK HN
10-1
Đồ thị Bode
Nhược điểm của việc sử dụng đường đặc tính tần biên-pha
Phạm vi của tần số biến đổi quá lớn
→ Logarith hóa trục tần số
0.01 0.1 1 10 100 1000 10 000
-1 0-2 1 2 3 4
ω
lgω
1 decade
Nhược điểm của thang đo logarith: vạch chia không đều trong phạm
vi một decade
Ưu điểm của thang đo logarith: đồ thị minh họa được đầy đủ tính chất
của hệ thống ỏ cả dải tần số lớn và dải tần số bé.
Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
10-2
Đồ thị Bode (tiếp)
Định nghĩa
Là cách biểu diễn G(jω) thành hai đồ thị riêng biệt theo ω cho
Chú ý
Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
Đồ thị Bode của một khâu
phức tạp có thể được thực
hiện bằng cách cộng trừ
các đồ thị thành phần
10-3
Đồ thị Bode của khâu khuếch đại
Hàm truyền đạt
Hàm đặc tính tần
Đồ thị Bode
Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
10-4
Đồ thị Bode của khâu tích phân
Hàm truyền đạt
1( )G s
s
=
1( ) jG j
j
ω ω ω= = −
Hàm đặc tính tần
Đồ thị Bode
( ) 20lgL ω ω= −
( )
2
πϕ ω = −
Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
10-5
Đồ thị Bode của khâu vi phân
Hàm truyền đạt
( )G s s=
Hàm đặc tính tần
( )G j jω ω=
Đồ thị Bode
( ) 20lgL ω ω=
( )
2
πϕ ω =
Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
10-6
Đồ thị Bode của khâu quán tính bậc nhất
Các đường tiệm cận
Tại điểm tần số gãy
Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
10-7
Đồ thị Bode của khâu dao động bậc hai
( )G jω =
2
2 2( ) 2
n
n n
G s
s s
ω
ζω ω= + +
arctgϕ = −
( ) 20 lgL ω = −
Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
10-8
Tiêu chuẩn Nyquist (tiếp)Đồ thị Bode của khâu bất kỳ
Ví
dụ Xét hệ có hàm đặc tính tần
Hàm truyền này có các thành phần là
Tần số gãy của các thành phần thứ ba, thứ tư, thứ năm lần lượt là ω=3, ω=2
và ω= . Thành phần cuối cùng có hệ số tắt dần là 0.35362
Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện
10-9
Tiêu chuẩn Nyquist (tiếp)Đồ thị Bode của khâu bấ kỳ (tiếp)
Lý thuyết ĐKTĐ 1 Bộ môn ĐKTĐ-Khoa Điện