02/07/2021 Chương 2
Mô hình toán học hệ thống điều khiển liên tục www.hcmute.edu.vn 1
Phần 3: Hàm truyền của hệ thống tự động
3.1. Đại số sơ đồ khối.
3.2. Sơ đồ dòng tín hiệu. www.hcmute.edu.vn 2 1 02/07/2021
3.1. Đại số sơ đồ khối:
• Sơ đồ khối của 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:
 Khối chức năng (tín hiệu ra bằng hàm truyền nhân với tín hiệu vào)
 Bộ tổng (tín hiệu ra bằng tổng đại số các tín hiệu vào).
 Điểm rẽ nhánh (tất cả tín hiệu tại điểm rẽ nhánh đều bằng nhau). Bộ tổng Điểm rẽ nhánh Khối chức năng www.hcmute.edu.vn 3
3.1. Đại số sơ đồ khối • Hệ thống nối tiếp Hàm truyền tương đương   R(s) R Y(s) 1 (s) Y1(s) R   = = ∏  n(s) Yn (s) ...      G1 G2 Gn R Y 2(s) 2(s) • Hệ thống song song Hàm truyền tương đương R1(s) Y1(s) G1 +   R(s) R2(s) Y2(s) Y(s)   = = ∑  G2      . + . + . Rn(s) Yn(s) Gn www.hcmute.edu.vn 4 2 02/07/2021
3.1. Đại số sơ đồ khối Hệ thống hồi tiếp âm
Hệ thống hồi tiếp âm đơn vị R(s) E(s) Y(s) G(s) R(s) E(s) Y(s) + G(s) - + - YFB (s) H(s) YFB (s) Hàm truyền tương đương Hàm truyền tương đương         =   = 1 +     1 +   www.hcmute.edu.vn 5
3.1. Đại số sơ đồ khối
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) + + + + YFB (s) Y H(s) FB (s) Hàm truyền tương đương Hàm truyền tương đương       =  1 −       = 1 −   www.hcmute.edu.vn 6 3 02/07/2021
3.1. Đại số sơ đồ khối
Trong trường hợp hệ thống phức tạp gồm
nhiều vòng hồi tiếp ta sẽ thực hiện các phép
biến đổi tương đương sơ đồ khối để làm xuất
hiện các dạng đơn giản.
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 www.hcmute.edu.vn 7
3.1. Đại số sơ đồ khối
Các phép biến đổi tương đương sơ đồ khối
Chuyển điểm rẽ nhánh từ phía trước ra phía sau một khối x1 x3 x G(s) 1 x3 G(s) x x 2 2 1/G(s)  =   =       =   =     =  www.hcmute.edu.vn 8 4 02/07/2021
3.1. Đại số sơ đồ khối
Các phép biến đổi tương đương sơ đồ khối
Chuyển điểm rẽ nhánh từ phía sau ra phía trước một khối x x3 1 G(s) x1 x3 G(s) x2 x2 G(s)  =   =   =  =   =  www.hcmute.edu.vn 9
3.1. Đại số sơ đồ khối
Các phép biến đổi tương đương sơ đồ khối
Chuyển bộ tổng từ phía trước ra phía sau một khối x1 x G(s) 2 + x - 1 x2 + G(s) - x3 x G(s) 3
 = ( − )
 =  −  = ( − ) www.hcmute.edu.vn 10 5 02/07/2021
3.1. Đại số sơ đồ khối
Các phép biến đổi tương đương sơ đồ khối
Chuyển bộ tổng từ phía sau ra phía trước một khối x1 x2 x1 x2 + - G(s) G(s) +- x x3 3 1/G(s)   =  −   =   −    =  −  www.hcmute.edu.vn 11
3.1. Đại số sơ đồ khối
Các phép biến đổi tương đương sơ đồ khối
Chuyển vị trí hai bộ tổng x x x 1 4 x1 4 - + + + + + + - x2 x3 x3 x2
 =  −  + 
 =  +  −  www.hcmute.edu.vn 12 6 02/07/2021
3.1. Đại số sơ đồ khối
Các phép biến đổi tương đương sơ đồ khối Tách hai bộ tổng x3 x 3 x x4 x 1 1 x4 + + + + + - - x2 x2
 =  −  + 
 =  −  +  www.hcmute.edu.vn 13
3.1. Đại số sơ đồ khối Lưu ý:
• Không được chuyển vị trí điểm rẽ nhánh và bộ tổng x x 3 3 x x x4 1 4 x1 + - + - x2 x2
• Không được chuyển vị trí 2 bộ tổng khi giữa 2 bộ tổng có điểm rẽ nhánh: x4 x1 x5 + + - + x2 x3 www.hcmute.edu.vn 14 7