Bài giảng Cơ sở tự động - Chương 2: Mô hình toán học hệ thống điều khiển liên tục - Huỳnh Thái Hoàng
* Khái niệm về mô hình toán học * Hàm truyền
1 Phép biến đổi Laplace 1 Định nghĩa hàm truyền
1 Hàm truyền của một số phần tử * Hàm truyền của hệ thống tự động
1 Đại số sơ đồ khối
1 Sơ đồ dòng tín hiệu * Phương trình trạng thái (PTTT)
1 Khái niệm về PTTT 1 Cách thành lập PTTT từ phương trình vi phân
1 Quan hệ giữa PTTT và hàm truyền * Mô hình tuyến tính hóa hệ phi tuyến
1 Phương trình trạng thái phi tuyến 1 Phương trình trạng thái tuyến tính hóa
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Cơ sở tự động - Chương 2: Mô hình toán học hệ thống điều khiển liên tục - Huỳnh Thái Hoàng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- bai_giang_co_so_tu_dong_chuong_2_mo_hinh_toan_hoc_he_thong_d.pdf
Nội dung text: Bài giảng Cơ sở tự động - Chương 2: Mô hình toán học hệ thống điều khiển liên tục - Huỳnh Thái Hoàng
- Phép biến đổi Laplace Định nghĩa : Cho f(t) là hàm xác định với mọi t 0, biến đổi Laplace của f(t) là: L f (t) F(s) f (t).e st dt 0 Trong đó: s : biến phức (biến Lapp)lace) L : toán tử biến đổi Laplace. F(s) : biến đổi Laplace của hàm f(t). Biến đổi Laplace tồn tại khi tích phân ở biểu thức định nghĩa trên hội tụ. 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 11
- Phép biến đổi Laplace (tt) Tính chachatát: Cho f(t) và g(t) là hai hàm theo thời gian có biến đổi Laplace là L f (t) F(s) L g(t) G(s) Tính tuyến tính L a. f (t) b.g(t) a.F(s) b.G(s) Định lý chậm trể L f (t T ) e Ts .F(s) df (t) Ảnh của đạo hàm L sF(s) f (0 ) dt t F(s) Ảnh của tích phân L f ( )d 0 s Định ly ù giá trị cuocuoiái lim f (t) lim sF(s) t s 0 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 12
- Phép biến đổi Laplace (tt) Biếđåán đổi Lap lace cu ûa ca ùhøùc hàm cơ bûbản: Hàm nấc đơn vị (step): tín hiệu vào hệ thống điều khiển ổn định hohoáa u(t) 1 nếu t 0 1 1 u(t) L u(t) 0 nếu t 0 s 0 t Hàm dirac: thường dùng để mô tả nhiễu (t) 0 nếu t 0 (t) 1 nếu t 0 L (t) 1 (t)dt 1 0 t 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 13
- Phép biến đổi Laplace (tt) Biếđåán đổi Lap lace cu ûa ca ùhøùc hàm cơ bûbản (tt): Hàm dốc đơn vị (Ramp): tín hiệu vào hệ thống điều khiển theo dodoiõi r(t) 1 t nếu t 0 1 t.u(t) r(t) tu(t) L 2 0 nếu t 0 s 0 1 t Hàm mũ f(t) at at e neneuáu t 0 at 1 f (t) e .u(t) 1 L e .u(t) 0 nếu t 0 s a 0 t 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 14
- Phép biến đổi Laplace (tt) Biếđåán đổi Lap lace cu ûa ca ùhøùc hàm cơ bûbản (tt): Hàm sin: f(t) sint neneuáu t 0 f (t) (sint).u(t) 0 nếu t 0 0 t L (sint)u(t) s 2 2 Bảng biến đổi Laplace: SV cần họcthuộc biến đổi Laplace của các hàm cơ bản. Các hàm khác có thể tra BẢNG BIẾÁN ĐỔÅI LAPLACE ở phụ lục sách Lý thuyết Điều khiển tự động. 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 15
- Định nghĩa hàm truyền XeXetùt hệ thong thống mô tả bơbơiûi phương trình vi phaphan:ân: u(t) Hệ thống tuyến tính y(t) bátbất bie án liê n tục d n y(t) d n 1 y(t) dy(t) a a a a y(t) 0 dt n 1 dt n 1 n 1 dt n d mu(t) d m 1u(t) du(t) b b b b u(t) 0 ddt m 1 ddt m 1 m 1 ddt m Biến đổi Laplace 2 vế phương trình trên, để ý tính chất ảnh của đạo hàm, giả thiếtđiều kiện đầubằng 0, ta được: n n 1 a0s Y (s) a1s Y(s) an 1sY(s) anY (s) m m 1 b0s U (s) b1s U (s) bm 1sU (s) bmU (s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 16
- Định nghĩa hàm truyền (tt) HaHamøm truyen truyềncu cuảa hệ thong: thống: m m 1 Y (s) b0s b1s bm 1s bm G(s) n n 1 U (s) a0s a1s an 1s an Định nghĩa: Hàm truyền của hệ thống là tỉ số giữa biến đổi Laplace của tín hiệu ra và biến đổi Laplace của tín hiệu vào khi điều kiện đầu bằng 0. Chú ý: Mặc dù hàm truyền được định nghĩa là tỉ số giữa biến đổi Laplace của tín hiệu ra và biến đổi Laplace của tín hiệu vào nhưng hàm truyền không phụ thuộc vào tín hiệu ra và tín hiệu vào mà chỉ phụ thuộc vào cấu trúc và thông số của hệ thống. Do đó có thể dudungøng hahamøm truyetruyenàn để mô tả hệ thothongáng. 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 17
- Hàm truyền của các phần tử CaCachùch tìm hahamømtruye truyenàn Bước 1: Thành lập phương trình vi phân mô tả quan hệ vào – ra của phần tử bằng cách: Áp dụng các địn h läluật Kirc ho ff, quan hähệ dødòng–áptrên đie än trở, tụ điện, cuộn cảm, đối với các phần tử điện. Áp dụng các định luật Newton, quan hệ giữa lực ma sát và vận tốc, quan hệ giữa lực và biến dạng của lò xo, đối với các phần tử cơ khí. AApÙp dungdụng cacacùc định luật truyetruyenàn nhiệt, định luật babaỏo toatoanøn nanangêng lượng, đối với các phần tử nhiệt. Bước 2: Bie án đåiđổi LlLaplace hihai vế phương tìtrìn h vi phâhânvừa thành lập ở bước 1, ta được hàm truyền cần tìm. Chú ý: đối với các mạch điện có thể tìm hàm truyền theo phương pháp tổng trở phức. 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 18
- Hàm truyền của các bộ điều khiển (khâu hiệu chỉnh) CaCacùc khau khâu hiệu chỉnh thu ï động Mạïpäch tích phân bậc 1: R 1 C G(s) RCs 1 C RCs Mạch vi phân bậc 1: R G(s) RCs 1 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 19
- Hàm truyền của các bộ điều khiển (khâu hiệu chỉnh) CaCacùc khakhauâu hiệu chỉnh thu ï động (tt) C Mạch sớm pha: R Ts 1 1 R G(s) K 2 C Ts 1 R R R C R R K 2 T 2 1 1 2 1 C R R 1 2 R1 R2 R2 R Mạch trể pha: 2 Ts 1 R1 G(s) K C Ts 1 C R 2 1 KC 1 T (R1 R2 )C R1 R2 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 20
- Hàm truyền của các bộ điều khiển (khâu hiệu chỉnh) CaCacùc khakhauâu hiệu chỉnh tích cưccực Khâu tỉ lệ P: (Proportional) G(s) KP R2 KP R1 Khâu tích ppähân tỉ lệ PI: (Proportional Integg)ral) K G(s) K I P s R2 1 KP KI R1 R1C 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 21
- Hàm truyền của các bộ điều khiển (khâu hiệu chỉnh) CaCacùc khakhauâu hiệu chỉnh tích cư cưcïc (tt) Khâu vi phân tỉ lệ PD: (Proportional Derivative) G(s) KP KDs R2 K P KD R2C R1 Khâu vi tích ppähân tỉ lệ PID: (Proportional Integral Derivative) K G(s) K I K s P s D 1 R1C1 R2C2 K KI P R C R1C2 1 2 K D R2C1 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 22
- Hàm truyền của các đối tượng thường gặp HaHamømtruye truyenàn động cơ DC Lư : điện cảm phần ứng : tốc độ động cơ Rư : đie än trơ ûp ha àn ư ùng Mt : moment tải Uư : điện áp phần ứng B : hệ số ma sát Eư : sức phản điện động J : moment quán tính 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 23
- Hàm truyền của các đối tượng thường gặp (tt) HaHamømtruye truyenàn động cơ DC (tt) Áp dụng định luật Kirchoff cho mạch điện phần ứng: di (t) U (t) i (t).R L ư E (t) (1) ư ư ư ư dt ư (2) trong đó: Eư (t) K(t) K : hệ số : từ thông kích từ Áp dụng định luật Newton cho chuyển động quay của trục đ.cơ: d(t) M (t) M (t) B(t) J (3) t dt (4) trong đó: M (t) Kiư (t) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 24
- Hàm truyền của các đối tượng thường gặp (tt) HaHamømtruye truyenàn động cơ DC (tt) Biến đổi Laplace (1), (2), (3), (4) ta được: U ư (s) Iư (s).Rư Lư sI ư (s) Eư (s) (5) (6) Eư (s) K(s) (7) M (s) M t (s) B(s) Js(s) (8) M (s) Kiư (s) Đặt: Lư Tư hằng số thời gian điện từ của động cơ Rư J T hằng số thời gian điện cơ của động cơ c B 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 25
- Hàm truyền của các đối tượng thường gặp (tt) HaHamømtruye truyenàn động cơ DC (tt) (5) và (7) suy ra: U ư (s) Eư (s) Iư (s) (5’) Rư (1 Tư s) M (s) M (s) (s) t (7’) B(1 Tc s) Từ (5’), (6), (7’) và (8) ta có sơ đồáà khối động cơ DC: 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 26
- Hàm truyền của các đối tượng thường gặp (tt) HaHamømtruye truyenànlo lò nhiệt u(t) y(t) Congâá suatđiät điện Nhie ät đo ä lo ø cấp cho lò 100% y(t) y(t) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 27
- Hàm truyền của các đối tượng thường gặp (tt) HaHamømtruye truyenànlo lò nhiệt (tt) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 28
- Hàm truyền của các đối tượng thường gặp (tt) Xe ô tô M: khối lượng xe B hệ số ma sasatùt f(t): lực kéo v(t): tốc độ xe dv(t) Phương trình vi phân: M Bv(t) f (t) dt V (s) 1 K Hàm truyền: G(s) G(s) F(s) Ms B Ts 1 1 M với K T B B 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 29
- Hàm truyền của các đối tượng thường gặp (tt) Hệ tháhống g iûiảm xo ùc cu ûa ô tô, xe ma ùy M: khối lượïgng tác độägng lên bánh xe, B hệ số ma sát, K độ cứng lò xo f(t): lực do xóc y(t): dịch chuyechuyenån cucuảa thathanân xe d 2 y(t) dy(t) Phương trình vi phân: M B Ky(t) f (t) dt 2 dt Y(s) 1 HaHamøm truyen: truyền: G(s) F(s) Ms2 Bs K 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 30
- Hàm truyền của các đối tượng thường gặp (tt) Thang mamaýy MT: khối lượng buồng thang, MĐ: khối lượng đối trọng B hệ số ma sát, K hệ số tỉ lệ (t): moment kéo của động cơ y(t): vị trí buobuongàng thang d 2 y(t) dy(t) Phương trình vi phân: M B M g K (t) M g T dt 2 dt T Đ Nếu khối lượng đối trọng d 2 y(t) dy(t) M B K (t) bằng khối lượng buồng thang: T dt 2 dt Y (s) K Hàm truyền: G(s) 2 (s) MT s Bs Nếu khối lượng buồng thang không bằng khối lượng đối trọng? 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 31
- Hàm truyền của cảm biến y(t) yhht(t) Cảm biến Tín hiệu yht(t) có là tín hiệutỉlệ với y(t), do đó hàm truyền của cảm biến thường là khâu tỉ lệ: H (s) K ht TD: Giả sử nhiệt độ lò thay đổi trong tầm y(t)=05000C, nếu cảm biến nhiệt biến đổi sự thay đổi nhiệt độ thành sự thay đổi điệ náp trong tầm yht(t) 05V, thì høhàm truyềncủacảm bie án lølà: H (s) Kht 0.01 Nếu cảm biến có trể, hàm truyền cảm biến là khâu quán tính bậc 1: K H (s) ht 1 Tht s 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 32
- Hàm truyềáàn của hệ thống tự động 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 33
- Đại số sơ đồ khối Sơ đồ khokhoiái Sơ đồ khối của một hệ thống là hình vẽ mô tả chức năng của các phần tử và sự tác động qua lại giữa các phần tử trong hệ thống. Sơ đồ khối có 3 thành phần chính là Khối chức năng: tín hiệu ra bằng hàm truyền nhân tín hiệu vào Bộ totongång: tín hiệu ra babangèng totongång đaiđại số cacacùc tín hiệu vavaòo Điểm rẽ nhánh: tất cả tín hiệu tại điểm rẽ nhánh đều bằng nhau bộ tổng khối chức năng điểm rẽ nhánh 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 34
- Đại số sơ đồ khối HaHamøm truyen truyềncu cuảaca cacùc hệ thong thống đơn gian giản (tt) Hệ thống nối tiếp U (s) Y (s) Un (s) Yn (s) U(s) 1 1 Y(s) G1 G2 Gn U2(s) Y2 (s) n Gnt (s) Gi (s) i 1 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 35
- Đại số sơ đồ khối HaHamøm truyen truyềncu cuảaca cacùc hệ thong thống đơn gian giản (tt) Hệ thống song song U1 (s) Y1 (s) G1 U(s) Y(s) U2(s) Y2 (s) G2 Un (s) Yn (s) Gn n Gss (s) Gi (s) i 1 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 36
- Đại số sơ đồ khối HaHamøm truyen truyềncu cuảaca cacùc hệ thong thống đơn gian giản (tt) Hệ thống hồi tiếp âm Hệ thống hồi tiếp âm đơn vị R(s) E(s) Y(s) R(s) E(s) Y(s) + G(s) + G(s) Yht(s) Yht(s) H(s) G(s) G(s) G (s) G (s) k 1 G(s).H(s) k 1 G(s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 37
- Đại số sơ đồ khối HaHamøm truyen truyềncu cuảaca cacùc hệ thong thống đơn gian giản (tt) Hệ thống hồi tiếp dương Hệ thống hồi tiếp dương đơn vị R(s) E(s) Y(s) R(s) E(s) Y(s) ++ G(s) ++ G(s) Yht(s) Yht(s) H(s) G(s) G(s) G (s) G (s) k 1 G(s).H (s) k 1 G(s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 38
- Đại số sơ đồ khối HaHamøm truyen truyềncu cuảa hệ thong thống hohoiài tiep tiếp nhienhieuàuvo vongøng Đối với các hệ thống phức tạp gồm nhiều vòng hồi tiếp, ta thực hiệncácppphép biến đổi tương đương sơ đồ khối để làm xuất hiện các dạng ghép nối đơn giản (nối tiếp, song song, hồi tiếp 1 vòng) và tính hàm truyền tương đương theo thứ tự từ trong ra ngoài. Hai sơ đồ khối được gọi là tương đương nếu hai sơ đồ khối đó có quan hệ giữa các tín hiệu vào và tín hiệu ra như nhau. 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 39
- Đại số sơ đồ khối CaCacùc phep phépbie bienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Chuyển điểm rẽ nhánh từ phía trước ra phía sau 1 khối: 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 40
- Đại số sơ đồ khối CaCacùc phep phépbie bienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Chuyển điểm rẽ nhánh từ phía sau ra phía trước 1 khối: 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 41
- Đại số sơ đồ khối CaCacùc phep phépbie bienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Chuyển bộ tổng từ phía trước ra phía sau 1 khối: 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 42
- Đại số sơ đồ khối CaCacùc phep phépbie bienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Chuyển bộ tổng từ phía sau ra phía trước 1 khối: 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 43
- Đại số sơ đồ khối CaCacùc phep phépbie bienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Chuyển vị trí hai bộ tổng: 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 44
- Đại số sơ đồ khối CaCacùc phep phépbie bienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Tách 1 bộ tổng thành 2 bộ tổng : 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 45
- Đại số sơ đồ khối Chú ý Không được chuyển vị trí điểm rẽ nhánh và bộ tổng : Không được chuyển vị trí 2 bộ tổng khi giữa 2 bộ tổng có điểmrẽ nhánh : 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 46
- Đại số sơ đồ khối Thí dụ 1 Tính hàm truyền tương đương của hệ thống có sơ đồ khối như sau: Y(s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 47
- Đại số sơ đồ khối BaBaiøigia giaiûi thí dụ 1: BieBienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Chuyển vị trí hai bộ tổng và , Rút gonï GA(s))[=[G3(s)//G4(s)] Y(s) GA (s) G3(s) G4 (s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 48
- Đại số sơ đồ khối BaBaiøigia giaiûi thí dụ 1: BieBienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái GB(s)=[G1(s) // hàm truyền đơn vị ] , GC (s)= vovongøng hohoiài tiep[ tiếp[G2(s),GA(s)]: Y(s) GB (s) 1 G1(s) G2 (s) G2 (s) GC (s) 1 G2 (s).GA (s) 1 G2 (s)[).[G3(s) G4 (s)] Hàm truyền tương đương của hệ thống: Gtd (s) GB (s).GC (s) [1 G1(s)].G2 (s) Gtd (s) 1 G2 (s).[G3(s) G4 (s)] 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 49
- Đại số sơ đồ khối Thí dụ 2 Tính hàm truyền tương đương của hệ thống có sơ đồ khối như sau: Y(s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 50
- Đại số sơ đồ khối BaBaiøigia giaiûi thí dụ 2: BieBienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Chuyển vị trí hai bộ tổng và ChuyeChuyenånđie điemåmre rẽ nhanhanhùnh ra sau G2(s) Y(s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 51
- Đại số sơ đồ khối BaBaiøigia giaiûi thí dụ 2: BieBienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái GB(s) = vòng hồi tiếp[G2(s), H2(s)] GC(s)=[) = [GA(s)// hahamøm truyen truyền đơn vị ] Y(s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 52
- Đại số sơ đồ khối BaBaiøigia giaiûi thí dụ 2: BieBienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái GD(s) = [GB (s) nối tiếp GC(s) nối tiếp G3(s)] Y(s) GE(s) = vòng hồi tiếp [GD(s), H3(s)] Y(s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 53
- Đại số sơ đồ khối BaBaiøigia giaiûi thí dụ 2: BieBienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Tính toán cụ thể: H1 * GA G2 G2 * GB 1 G2H2 H1 G2 H1 * GC 1 GA 1 G2 G2 G2 G2 H1 G2G3 G3H1 * GD GB.GC .G3 G3 1 G2H 2 G2 1 G2H 2 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 54
- Đại số sơ đồ khối BaBaiøigia giaiûi thí dụ 2: BieBienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Tính toán cụ thể (tt): G2G3 G3H1 G 1 G H * G D 2 2 E G G G H 1 GDH3 2 3 3 1 1 H3 1 G2H2 G2G3 G3H1 GE 1 G2H 2 G2G3H3 G3H1H3 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 55
- Đại số sơ đồ khối BaBaiøigia giaiûi thí dụ 2: BieBienánđo đoiåi tương đương sơ đồ khokhoiái Hàm truyền tương đương của hệ thống: G G G H G . 2 3 3 1 G G 1 1 G H G G H G H H * G 1 E 2 2 2 3 3 3 1 3 td G G G H 1 G1GE 2 3 3 1 1 G1. 1 G2H2 G2G3H3 G3H1H3 G G G G G H G 1 2 3 1 3 1 1 G2H 2 G2G3H3 G3H1H3 G1G2G3 G1G3H1 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 56
- Đại số sơ đồ khối Thí dụ 3 Tính hàm truyền tương đương của hệ thống có sơ đồ khối như sau: Y(s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 57
- Đại số sơ đồ khối Hướng dãdẫn g iải thí d ụ 3 : Bi ế n đ ổi tươ ng đươ ng s ơ đo à kho ái Chuyển bộ tổng ra trước G1(s), sau đó đođoiåi vị trí 2 bộ totongång và Chuyển điểm rẽ nhánh ra sau G2(s) Y(s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 58
- Đại số sơ đồ khối KátKết quả thí dụ 3 Sinh viên tự tính 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 59
- Đại số sơ đồ khối MätMột so án hähận xét Phương pháp biến đổi sơ đồ khối là một phương pháp đơn giản. KhuyeKhuyetát đieđiemåm cucuảa phương phaphapùp biebienán đođoiåi sơ đồ khokhoiái là khokhongâng mang tính hệ thống, mỗi sơ đồ cụ thể có thể có nhiều cách biến đổi khác nhau, tùy theo trực giác của người giải bài toán. Khi tính hahamøm truyetruyenàn tương đương ta phaphaiûi thưcthực hiện nhienhieuàu phephepùp tính trên các phân thức đại số, đối với các hệ thống phức tạp các phép tính này hay bị nhầm lẫn. Phương pháp biến đổi tương đương sơ đồ khối chỉ thích hợp để tìm hàm truyền tương đương của các hệ thống đơn giản. ĐoĐoiái vơvơiùi cacacùc hệ thothongáng phưphưcùc taptạp ta có một phương phaphapùp hiệu quả hơn, đó là phương pháp sơ đồ dòng tín hiệu sẽ được đề cập đến ở mục tiếp theo 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 60
- Sơ đồ dòng tín hiệu Định nghĩa Y(s) Y(s) Sơ đồ dòng tín hiệu là một mạng gồm các nút và nhánh. Nút: là một điểm biểu diễn mộtbiếnhay tín hiệutrong hệ thống. Nhánh: là đường nối trực tiếp 2 nút, trên mỗi nhánh có ghi mũi tên chỉ chiều truyền của tín hiệu và có ghi hàm truyền cho biết mối quan hệ giưgiưãa tín hiệu ở 2 nunutùt. Nút nguồn: là nút chỉ có các nhánh hướng ra. Nút đích: là nút chỉ có các nhánh hướng vào. Nút hỗn hợp: là nút có cả các nhánh ra và các nhánh vào. 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 61
- Sơ đồ dòng tín hiệu Địn h ng hĩa (tt) Đường tiến: là đường gồm các nhánh liên tiếp có cùng hướng tín hiệu đi từ nunutùt nguonguonàn đeđenán nunutùt đích và chỉ qua momoiãi nunutùt một lalanàn. Độ lợi của một đường tiến là tích của các hàm truyền của các nhánh trên đường tiến đó. Vòng kín: là đường khép kín gồm các nhánh liên tiếp có cùng hướng tín hiệu và chỉ qua mỗi nút một lần. Độ lơilợi cucuảa một vovongøng kín tích cucuảa cacacùc hahamøm truyetruyenàn cucuảa cacacùc nhanhanhùnh trên vòng kín đó. Y(s) Y(s) 9 September 2011 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 62