Giao trình ltdktd v1

  -  

Cuốn sách kim chỉ nan điều khiển auto cung cấp cho tất cả những người đọc những kiến thức: Đại cưng cửng về hệ thống điều khiển, miêu tả toán học hệ thống điều khiển liên tục, sệt tính đụng học của hệ thống, khảo sát điều tra tính ổn định của hệ thống, tấn công giá unique hệ thống điều khiển,... Mời chúng ta cùng tìm hiểu thêm nội dung đưa ra tiết. ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOA Nguyeãn Thò Phöông Haø (chuû bieân) - Huyønh Thaùi Hoaøng LYÙ LYÙ THUYEÁT ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG (Taùi baûn laàn

Thể nhiều loại Tài liệu miễn phí tự động hoá

Số trang 370

một số loại tệp PDF

size 3.98 M

thương hiệu tệp




Bạn đang xem: Giao trình ltdktd v1

ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC BAÙCH KHOANguyeãn Thò Phöông Haø (chuû bieân) - Huyønh Thaùi Hoaøng LYÙ LYÙ THUYEÁT ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG (Taùi baûn laàn thöù nhaát) NHAØ XUAÁT BAÛN ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH - 2005 3 MUÏC LUÏCLôøi noùi ñaàu 7Chöông 1 ÑAÏI CÖÔNG VEÀ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN 9 1.1 Khaùi nieäm ñieàu khieån 9 1.2 Caùc nguyeân taéc ñieàu khieån 12 1.3 Phaân loaïi ñieàu khieån 15 1.4 Lòch söû phaùt trieån lyù thuyeát ñieàu khieån trăng tròn 1.5 Moät soá ví duï veà caùc phaàn töû vaø heä nhoáng töï ñoäng 22Chöông 2 MOÂ TAÛ TOAÙN HOÏC HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN LIEÂN TUÏC 36 2.1 Khaùi nieäm 36 2.2 Haøm truyeàn ñaït vaø ñaïi soá sô ñoà khoái 37 2.3 Sô ñoà doøng tín hieäu 60 2.4 Phöông phaùp khoâng gian traïng thaùi 66 2.5 Toùm taét 90Phuï luïc: Moâ taû heä loáng töï ñoäng duøng MATLAB 91Chöông 3 ÑAËC TÍNH ÑOÄNG HOÏC CUÛA HEÄ THOÁNG 96 3.1 Khaùi nieäm veà ñaëc tính ñoäng hoïc 96 3.2 Caùc khaâu ñoäng hoïc ñieån hình 102 3.3 Ñaëc tính ñoäng hoïc cuûa heä thoáng töï ñoäng 116 3.4 Toùm taét 121Phuï luïc: Khaûo saùt ñaëc tính ñoäng hoïc cuûa heä loáng duøng 122MATLABChöông 4 KHAÛO SAÙT TÍNH OÅN ÑÒNH CUÛA HEÄ THOÁNG 1244 4.1 Khaùi nieäm veà oån ñònh 124 4.2 Tieâu chuaån oån ñònh ñaïi soá 128 4.3 Phöông phaùp quyõ ñaïo nghieäm soá 134 4.4 Tieâu chuaån oån ñònh taàn soá 146Chöông 5 ÑAÙNH GIAÙ CHAÁT LÖÔÏNG HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN 156 5.1 Caùc tieâu chuaån chaát löôïng 156 5.2 sai soá xaùc laäp 158 5.3 Ñaùp öùng quaù ñoä 160 5.4 Caùc tieâu chuaån toái öu hoùa ñaùp öùng quaù ñoä 165 5.5 Ñaùnh giaù chaát löôïng quaù trình quaù ñoä theo ñaëc tính taàn soá cuûa heä thoáng 168Chöông 6 THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN LIEÂN TUÏC 172 6.1 Khaùi nieäm 172 6.2 AÛnh höôûng cuûa caùc boä ñieàu khieån ñeán chaát löôïng cuûa heä nhoáng 173 6.3 Thieát keá heä thoáng duøng QÑNS 187 6.4 Thieát keá heä loáng duøng bieåu ñoà Bode 205 6.5 Thieát keá boä ñieàu khieån PID 214 6.6 Thieát keá heä nhoáng ñieàu khieån hoài tieáp traïng thaùi 219 229Phuï luïc: Thieát keá heä loáng duøng MATLABChöông 7 MOÂ TAÛ TOAÙN HOÏC HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN RÔØI RAÏC 236 7.1 Heä nháng ñieàu khieån rôøi raïc 236 7.2 Pheùp bieán ñoåi Z 242 7.3 Moâ taû heä loáng rôøi raïc baèng haøm truyeàn 249 7.4 Moâ taû heä loáng rôøi raïc baèng phöông trình traïng thaùi 255Phuï luïc: Moâ taû heä rôøi raïc duøng MATLAB 272 5Chöông 8 PHAÂN TÍCH VAØ THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN RÔØI RAÏC 276 A. Phaân tích heä loáng ñieàu khieån rôøi raïc 276 8.1 Ñieàu kieän oån ñònh cuûa heä rôøi raïc 276 8.2 Tieâu chuaån Routh - Hurwitz môû roäng 277 8.3 Tieâu chuaån Jury 279 8.4 Quyõ ñaïo nghieäm soá 280 8.5 Chaát löôïng heä nháng rôøi raïc 285 B. Thieát keá heä loáng ñieàu khieån rôøi raïc 293 8.6 Khaùi nieäm 293 8.7 Haøm truyeàn cuûa caùc khaâu hieäu chænh rôøi raïc 294 8.8 Thieát keá heä rôøi raïc duøng phöông phaùp QÑNS 297 8.9 Thieát keá duøng boä ñieàu khieån hoài tieáp traïng thaùi 306 8.10 Thieát keá boä ñieàu khieån PID 311Chöông 9 HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG PHI TUYEÁN 314 9.1 Khaùi nieäm 314 9.2 Phöông phaùp maët phaúng trộn 319 9.3 Phöông phaùp tuyeán tính hoùa gaàn ñuùng 324 9.4 Phöông phaùp tuyeán tính hoùa ñieàu hoøa 328 9.5 Phöông phaùp tuyeán tính hoùa töøng ñoaïn 339 9.6 Tieâu chuaån Lyapunov 342 9.7 Tieâu chuaån oån ñònh tuyeät ñoái V. M. Popov 357 9.8 Toång keát 365Phuï luïc 368A. Baûng bieán ñoåi laplace vaø Z 369B. Toùm taét moät vaøi tính chaát vaø ñònh lyù cuûa pheùp bieán ñoåi z 370C. Haøm moâ taû caùc khaâu phi tuyeán ñieån hình6 371Taøi lieäu tham khaûo 7 Lôøi noùi ñaàu Lyù thuyeát vaø kyõ thuaät ñieàu khieån töï ñoäng caùc quaù trình saûnxuaát, caùc qui trình coâng ngheä, caùc ñoái töôïng coâng nghieäp, quoácphoøng, y teá... Vào nhöõng naêm gaàn ñaây ñaõ coù nhöõng böôùc nhaûyvoït nhôø söï phaùt trieån maïnh meõ cuûa kyõ thuaät maùy tính vaø coângngheä thoâng tin. Lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoäng ghê ñieån khoâng heàthay ñoåi giaù trò cuûa mình, maø ngöôïc laïi, coù yù nghóa ñaëc thuø rieâng.Neáu nhö tröôùc ñaây, ñoái töôïng khaûo saùt cuûa ñieàu khieån töï ñoäng veàcô baûn laø caùc heä tuyeán tính tieàn ñònh, ñieàu khieån taäp trung, thìhieän nay laø caùc heä thoáng phaân taùn coù ñoái thoaïi vôùi nhau lieân keátthaønh maïng. Thieát keá saûn phaåm ñöôïc hoã trôï cuûa maùy tính tôùimöùc toái ña vôùi caùc thö vieän, caùc chöông trình thieát keá ñaëc chuûngcoù thieát bò ngoaïi vi maïnh. Boä saùch “ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG” goàm nhì quyeån: Lyù thuyeátñieàu khieån töï ñoäng vaø Baøi taäp ñieàu khieån töï ñoäng. LYÙ THUYEÁT ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG goàm boán phaàn chínchöông: Phaàn môû ñaàu: Chöông 1: Ñaïi cöông veà heä nhoáng ñieàu khieån töï ñoäng Phaàn moät: Heä ñieàu khieån töï ñoäng tuyeán tính lieân tuïc Chöông 2: Moâ taû toaùn hoïc Chöông 3: Ñaëc tính ñoäng hoïc Chöông 4: Khaûo saùt tính oån ñònh cuûa heä thoáng Chöông 5: Ñaùnh giaù chaát löôïng heä loáng ñieàu khieån Chöông 6: Hieäu chænh vaø thieát keá heä thoáng Phaàn hai: Heä nháng ñieàu khieån töï ñoäng rôøi raïc Chöông 7: Moâ taû toaùn hoïc heä thoáng ñieàu khieån rôøi raïc Chöông 8: Phaân tích vaø thieát keá heä thoáng ñieàu khieån rôøi raïc Phaàn cuoái: Chöông 9: Heä nhoáng ñieàu khieån töï ñoäng phi tuyeán Ñoái vôùi moân Cô sôû ñieàu khieån töï ñoäng thì chöông 9 laø phaàntham khaûo, khoâng baét buoäc. Cuoán saùch LYÙ THUYEÁT ÑIEÀUKHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG ñöôïc phaân coâng bieân soaïn nhö sau: Chöông 1, 4, 5, 9: TS Nguyeãn Thò Phöông Haø bieân soaïn Chöông 2, 3, 6, 7, 8: ThS Huyønh Thaùi Hoaøng bieân soaïn8 BAØI TAÄP ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG ñöôïc bieân soaïn theo noäidung vaø boá cuïc cuûa quyeån LYÙ THUYEÁT ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNGnhaèm naâng cao kieán thöùc, khaû naêng phaân tích vaø thieát keá heäthoáng mang đến sinh vieân. Noäi dung goàm ba phaàn: Phaàn moät: Baøi taäp cuûa caùc chöông sau: Chöông 1: Ví duï veà heä ñieàu khieån töï ñoäng Chöông 2: Heä ñieàu khieån töï ñoäng lieân tuïc Chöông 3: Heä ñieàu khieån töï ñoäng rôøi raïc Chöông 4: Heä phi tuyeán Chöông 5: Thieát keá heä thoáng Phaàn hai: Caùc baøi giaûi maãu vaø ñaùp aùp choïn loïc Phaàn ba: Ñeà thi vaø ñaùp aùp Phaàn meàm Matlab laø moät coâng cuï maïnh ñeå khaûo saùt vaø thieátkeá heä nhoáng ñöôïc giôùi thieäu đến sinh vieân qua moät soá baøi ôû Phaànmoät vaø caùc baøi thí nghieäm ñieàu khieån töï ñoäng. Quyeån BAØI TAÄP ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG bởi vì Nhaø xuaát baûnÑaïi hoïc Quoác gia Thaønh phoá Hoà Chí Minh xuaát baûn, ra maét baïnñoïc laàn ñaàu tieân vaøo naêm 2002. Hy voïng boä saùch ÑIEÀU KHIEÅN TÖÏ ÑOÄNG seõ giuùp ích chosinh vieân vào quaù trình hoïc taäp moân hoïc Cô sôû ñieàu khieån töïñoäng vaø Lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoäng. Maëc duø ñaõ coá gaéng söu taàm theâm nhieàu taøi lieäu cuûa caùctröôøng treân theá giôùi, tuy nhiên noäi dung cuoán saùch khoù traùnh khoûinhöõng thieáu soùt vaø haïn cheá. Taùc giaû chaân thaønh caûm ôn nhöõng yù kieán ñoùng goùp cuûa caùcbaïn ñoàng nghieäp vaø baïn ñoïc xa gaàn ñeå quyeån saùch ngaøy caønghoaøn thieän hôn. Taùc giaû xin chaân thaønh caûm ôn caùc thaày giaùo, coâ giaùo thuoäcBoä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Khoa Ñieän - Ñieän töû vaø Ban Coâng taùcGiaùo trình, Tröôøng Ñaïi hoïc Baùch khoa - Ñaïi hoïc Quoác giaTPHCM, Nhaø xuaát baûn Ñaïi hoïc Quoác gia tp hcm ñaõ taïo ñieàukieän vaø giuùp ñôõ nhieät tình ñeå hoaøn thaønh quyeån saùch naøy. Thö goùp yù xin göûi veà: Boä moân Ñieàu khieån töï ñoäng Khoa Ñieän- Ñieän töû, Tröôøng Ñaïi hoïc Baùch khoa - Ñaïi hoïc Quoác gia TPHCM- 268 Lyù Thöôøng Kieät, q10 - ÑT: 8.654.357. Caùc taùc giaû 9 1 Chöông ÑAÏI CÖÔNG VEÀ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN1.1 KHAÙI NIEÄM ÑIEÀU KHIEÅN1.1.2 Ñieàu khieån laø gì? Moät caâu hoûi khaù phoå bieán vôùi nhöõng ngöôøi môùi laøm thân quen vôùilyù thuyeát ñieàu khieån laø “Ñieàu khieån laø gì?”. Ñeå coù khaùi nieäm veàñieàu khieån chuùng ta xeùt ví duï sau. Giaû söû chuùng ta ñang laùi xetreân ñöôøng, chuùng ta muoán xe pháo chaïy vôùi toác ñoä coá ñònh 40km/h. Ñeåñaït ñöôïc ñieàu naøy maét chuùng ta phaûi quan tiền saùt ñoàng hoà ño toác ñoäñeå bieát ñöôïc toác ñoä cuûa xe cộ ñang chaïy. Neáu toác ñoä xe döôùi 40km/hthì ta taêng ga, neáu toác ñoä xe treân 40km/h thì ta giaûm ga. Keát quaûcuûa quaù trình treân laø xe pháo seõ chaïy vôùi toác ñoä “gaàn” baèng toác ñoämong muoán. Quaù trình laùi xe cộ nhö vaäy thiết yếu laø quaù trình ñieàukhieån. Trong quaù trình ñieàu khieån chuùng ta caàn thu thaäp thoângtin veà ñoái töôïng caàn ñieàu khieån (quan saùt ñoàng hoà ño toác ñoä ñeåthu thaäp thoâng tin veà toác ñoä xe), tuøy theo thoâng tin thu thaäp ñöôïcvaø muïc ñích ñieàu khieån maø chuùng ta coù caùch xöû lyù đam mê hôïp(quyeát ñònh taêng tốt giaûm ga), cuoái cuøng ta phaûi taùc ñoäng vaøo ñoáitöôïng (taùc ñoäng vaøo tay ga) ñeå hoaït ñoäng cuûa ñoái töôïng theo ñuùngyeâu caàu mong muoán. Ñònh nghóa: Ñieàu khieån laø quaù trình thu thaäp thoâng tin, xöûlyù thoâng tin vaø taùc ñoäng leân heä nháng ñeå ñaùp öùng cuûa heä thoáng“gaàn” vôùi muïc ñích ñònh tröôùc. Ñieàu khieån töï ñoäng laø quaù trìnhñieàu khieån khoâng caàn söï taùc ñoäng cuûa con ngöôøi. Caâu hoûi thöù nhì cuõng thöôøng gaëp ñoái vôùi nhöõng ngöôøi môùi10 CHÖÔNG 1laøm quen thuộc vôùi lyù thuyeát ñieàu khieån laø “Taïi sao caàn phaûi ñieàukhieån?”. Caâu traû lôøi tuøy thuoäc vaøo töøng tröôøng hôïp cuï theå, tuynhieân coù nhì lyù do chủ yếu laø con ngöôøi khoâng thoûa maõn vôùi ñaùpöùng cuûa heä thoáng tốt muoán heä nháng hoaït ñoäng taêng ñoä chínhxaùc, taêng naêng suaát, taêng hieäu quaû khiếp teá. Ví duï trong lónh vöïcdaân duïng, chuùng ta caàn ñieàu chænh nhieät ñoä vaø ñoä aåm mang đến caùc caênhoä vaø caùc cao oác taïo ra söï tieän nghi vào cuoäc soáng. Trong vaäntaûi caàn ñieàu khieån caùc xe tốt maùy cất cánh töø nôi naøy ñeán nôi khaùcmoät caùch an toaøn vaø chủ yếu xaùc. Trong coâng nghieäp, caùc quaù trìnhsaûn xuaát bao goàm voâ soá muïc tieâu saûn xuaát thoûa maõn caùc ñoøi hoûiveà söï an toaøn, ñoä thiết yếu xaùc vaø hieäu quaû kinh teá. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, caùc heä nháng ñieàu khieån (HTÑK)caøng coù vai troø quan troïng trong vieäc phaùt trieån vaø söï tieán boä cuûakyõ thuaät coâng ngheä vaø vaên minh hieän ñaïi. Thöïc teá moãi khía caïnhcuûa hoaït ñoäng haèng ngaøy ñeàu bò bỏ ra phoái bôûi moät vaøi loaïi heäthoáng ñieàu khieån. Deã daøng tìm thaáy heä thoáng ñieàu khieån maùycoâng cuï, kyõ thuaät khoâng gian vaø heä nhoáng vuõ khí, ñieàu khieån maùytính, caùc heä nhoáng giao thoâng, heä nhoáng naêng löôïng, robot,...Ngay caû caùc vaán ñeà nhö kieåm toaùn vaø heä thoáng tởm teá xaõ hoäicuõng aùp duïng töø lyù thuyeát ñieàu khieån töï ñoäng. Khaùi nieäm ñieàu khieån thaät söï laø moät khaùi nieäm raát roäng, noäidung quyeån saùch naøy chæ ñeà caäp ñeán lyù thuyeát ñieàu khieån caùc heäthoáng kyõ thuaät.1.1.2 Caùc thaønh phaàn cô baûn cuûa heä thoáng ñieàu khieån Chuù yêu thích caùc kyù hieäu vieát taét: - r(t) (reference input): tín hieäu vaøo, tín hieäu chuaån - c(t) (controlled output): tín hieäu ra - cht(t): tín hieäu hoài tieáp - e(t) (error): không nên soá - u(t) : tín hieäu ñieàu khieån. Hình 1.1 Sô ñoà khoái heä thoáng ñieàu khieån 11ÑAÏI CÖÔNG VEÀ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN Ñeå thöïc hieän ñöôïc quaù trình ñieàu khieån nhö ñònh nghóa ôûtreân, moät heä loáng ñieàu khieån baét buoäc goàm coù bố thaønh phaàn côbaûn laø thieát bò ño löôøng (caûm bieán), boä ñieàu khieån vaø ñoái töôïngñieàu khieån. Thieát bò ño löôøng coù chöùc naêng thu thaäp thoâng tin, boäñieàu khieån thöïc hieän chöùc naêng xöû lyù thoâng tin, ra quyeát ñònhñieàu khieån vaø ñoái töôïng ñieàu khieån chòu söï taùc ñoäng cuûa tín hieäuñieàu khieån. Heä nhoáng ñieàu khieån trong thöïc teá raát ña daïng, sô ñoàkhoái ôû hình 1.1 laø caáu hình cuûa heä nháng ñieàu khieån thöôøng gaëpnhaát. Trôû laïi ví duï laùi xe ñaõ trình baøy ôû treân ta thaáy ñoái töôïng ñieàukhieån chủ yếu laø chieác xe, thieát trườn ño löôøng laø ñoàng hoà ño toác ñoä vaøñoâi maét cuûa ngöôøi laùi xe, boä ñieàu khieån laø boä naõo ngöôøi laùi xe, côcaáu chaáp haønh laø tay ngöôøi laùi xe. Tín hieäu vaøo r(t) laø toác ñoä xemong muoán (40km/h), tín hieäu ra c(t) laø toác ñoä xe hieän taïi cuûa xe,tín hieäu hoài tieáp cht(t) laø vò trí kim treân ñoàng hoà ño toác ñoä, sai soáe(t) laø không đúng leäch giöõa toác ñoä ước ao muoán vaø toác ñoä hieän taïi, tín hieäuñieàu khieån u(t) laø goùc xoay cuûa tay ga. Moät ví duï khaùc nhö heä thoángñieàu khieån möïc chaát loûng ôû hình1.2 duø raát ñôn giaûn nhöng cuõng coùñaày ñuû ba thaønh phaàn cô baûn keåtreân. Thieát bò ño löôøng thiết yếu laøcaùi phao, vò trí cuûa phao mang lại bieátmöïc chaát loûng vào boàn. Boä ñieàukhieån chính laø caùnh tay ñoøn môû Hình 1.2 Heä thoáng ñieàuvan tuøy theo vò trí hieän taïi cuûa khieån möïc chaát loûngphao, sai leäch caøng lôùn thì goùc môûvan caøng lôùn. Ñoái töôïng ñieàu khieån laø boàn chöùa, tín hieäu ra c(t) laømöïc chaát loûng vào boàn, tín hieäu vaøo r(t) laø möïc chaát loûng mongmuoán. Muoán cố gắng ñoåi möïc chaát loûng mong mỏi muoán ta cố ñoåi ñoädaøi cuûa ñoaïn noái töø phao đồn ñeán caùnh tay ñoøn. Muïc 1.5 seõ trình baøy chi tieát hôn veà moät soá phaàn töû vaø heäthoáng ñieàu khieån thöôøng gaëp, qua ñoù seõ laøm noåi baät vai troø cuûacaùc phaàn töû cô baûn vào heä nhoáng ñieàu khieån.12 CHÖÔNG 11.1.3 Caùc baøi toaùn cô baûn trong lónh vöïc ñieàu khieån töï ñoäng trong lónh vöïc ñieàu khieån töï ñoäng coù raát nhieàu baøi toaùn caàngiaûi quyeát, mặc dù nhieân caùc baøi toaùn ñieàu khieån trong thöïc teá coù theåquy vaøo bố baøi toaùn cô baûn sau: Phaân tích heä thoáng: đến heä nhoáng töï ñoäng ñaõ bieát caáu truùcvaø thoâng soá. Baøi toaùn ñaët ra laø treân cô sôû nhöõng thoâng tin ñaõ bieáttìm ñaùp öùng cuûa heä nháng vaø ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa heä. Baøi toaùnnaøy luoân giaûi ñöôïc. Thieát keá heä thoáng: Bieát caáu truùc vaø thoâng soá cuûa ñoái töôïngñieàu khieån. Baøi toaùn ñaët ra laø thieát keá boä ñieàu khieån ñeå ñöôïc heäthoáng thoûa maõn caùc yeâu caàu veà chaát löôïng. Baøi toaùn noùi tầm thường laøgiaûi ñöôïc. Nhaän daïng heä thoáng: Chöa bieát caáu truùc vaø thoâng soá cuûa heäthoáng. Vaán ñeà ñaët ra laø xaùc ñònh caáu truùc vaø thoâng soá cuûa heäthoáng. Baøi toaùn naøy khoâng phaûi luùc naøo cuõng giaûi ñöôïc. Quyeån saùch naøy chæ ñeà caäp ñeán baøi toaùn phaân tích heä thoángvaø thieát keá heä thoáng. Baøi toaùn nhaän daïng heä loáng seõ ñöôïcnghieân cöùu trong moân hoïc khaùc.1.2 CAÙC NGUYEÂN TAÉC ÑIEÀU KHIEÅN Caùc nguyeân taéc ñieàu khieån coù theå coi laø kim chæ phái nam ñeåthieát keá heä thoáng ñieàu khieån ñaït chaát löôïng cao vaø coù hieäu quaûkinh teá nhaát. Nguyeân taéc 1: Nguyeân taéc thoâng tin phaûn hoài Muoán quaù trình ñieàu khieån ñaït chaát löôïng cao, vào heäthoáng phaûi toàn taïi nhị doøng thoâng tin: moät töø boä ñieàu khieån ñeánñoái töôïng vaø moät töø ñoái töôïng ngöôïc veà boä ñieàu khieån (doøngthoâng tin ngöôïc goïi laø hoài tieáp). Ñieàu khieån khoâng hoài tieáp (ñieàukhieån voøng hôû) khoâng theå ñaït chaát löôïng cao, nhaát laø khi coùnhieãu. Caùc sô ñoà ñieàu khieån döïa treân nguyeân taéc thoâng tin phaûn hoài laø: Ñieàu khieån buø nhieãu (H.1.3): laø sô ñoà ñieàu khieån theo nguyeântaéc buø nhieãu ñeå ñaït ñaàu ra c( t ) ý muốn muoán maø khoâng caàn quansaùt tín hieäu ra c( t ) . Veà nguyeân taéc, ñoái vôùi heä phöùc taïp thì ñieàu 13ÑAÏI CÖÔNG VEÀ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅNkhieån buø nhieãu khoâng theå đến chaát löôïng toát. Hình 1.3 Sô ñoà khoái heä nháng ñieàu khieån buø nhieãu Ñieàu khieån san baèng không đúng leäch (H.1.4): Boä ñieàu khieån quan tiền saùttín hieäu ra c( t ) , so saùnh vôùi tín hieäu vaøo ý muốn muoán r( t ) ñeå tínhtoaùn tín hieäu ñieàu khieån u( t ) . Nguyeân taéc ñieàu khieån naøy ñieàuchænh linh hoaït, loaïi không đúng leäch, thöû nghieäm vaø söûa sai. Ñaây laønguyeân taéc cô baûn trong ñieàu khieån. Hình 1.4 Sô ñoà khoái heä thoáng ñieàu khieån san baèng không nên leäch Ñieàu khieån phoái hôïp: Caùc heä nhoáng ñieàu khieån chaát löôïng caothöôøng phoái hôïp sô ñoà ñieàu khieån buø nhieãu vaø ñieàu khieån sanbaèng sai leäch nhö hình 1.5. Hình 1.5 Sô ñoà khoái heä loáng ñieàu khieån phoái hôïp Nguyeân taéc 2: Nguyeân taéc ña daïng töông xöùng Muoán quaù trình ñieàu khieån coù chaát löôïng thì söï ña daïng cuûaboä ñieàu khieån phaûi töông xöùng vôùi söï ña daïng cuûa ñoái töôïng. Tínhña daïng cuûa boä ñieàu khieån theå hieän ôû khaû naêng thu thaäp thoângtin, löu tröõ thoâng tin, truyeàn tin, phaân tích xöû lyù, choïn quyeátñònh,... YÙ nghóa cuûa nguyeân taéc naøy laø caàn thieát keá boä ñieàu khieånphuø hôïp vôùi ñoái töôïng.

Xem thêm: Vật Lý Thuyết Vật Lý 10: Bài 6, Vật Lý 10 Bài 6



Xem thêm: Tế Bào Nhân Sơ Đồ Tư Duy Tế Bào Nhân Thực, Tế Bào Nhân Sơ

Haõy so saùnh yeâu caàu chaát löôïng ñieàu14 CHÖÔNG 1khieån vaø boä ñieàu khieån söû duïng trong caùc heä thoáng sau: - Ñieàu khieån nhieät ñoä baøn uûi (chaáp nhaän không đúng soá lôùn) vôùi ñieàukhieån nhieät ñoä loø saáy (khoâng chaáp nhaän sai soá lôùn). - Ñieàu khieån möïc nöôùc vào boàn chöùa cuûa khaùch saïn (chæ caànñaûm baûo luoân coù nöôùc trong boàn) vôùi ñieàu khieån möïc chaát loûngtrong caùc daây chuyeàn saûn xuaát (möïc chaát loûng caàn giöõ khoâng ñoåi). Nguyeân taéc 3: Nguyeân taéc boå sung ngoaøi Moät heä nhoáng luoân toàn taïi vaø hoaït ñoäng vào moâi tröôøng cuïtheå vaø coù taùc ñoäng qua laïi chaët cheõ vôùi moâi tröôøng ñoù. Nguyeântaéc boå sung ngoaøi thöøa nhaän coù moät ñoái töôïng chöa bieát (hoäp ñen)taùc ñoäng vaøo heä thoáng vaø ta phaûi ñieàu khieån caû heä loáng laãn hoäpñen. YÙ nghóa cuûa nguyeân taéc naøy laø khi thieát keá heä thoáng töïñoäng, muoán heä nháng coù chaát löôïng cao thì khoâng theå boû quanhieãu cuûa moâi tröôøng taùc ñoäng vaøo heä thoáng. Nguyeân taéc 4: Nguyeân taéc döï tröõ bởi vì nguyeân taéc 3 luoân coi thoâng tin chöa ñaày ñuû phaûi ñeà phoøngcaùc baát traéc xaûy ra vaø khoâng ñöôïc duøng toaøn boä löïc löôïng trongñieàu kieän bình thöôøng. Voán döï tröõ khoâng söû duïng, nhöng caàn ñeåñaûm baûo đến heä nhoáng vaän haønh an toaøn. Nguyeân taéc 5: Nguyeân taéc phaân caáp Ñoái vôùi moät heä nháng ñieàu khieån phöùc taïp caàn xaây döïngnhieàu lôùp ñieàu khieån boå sung cho trung taâm. Caáu truùc phaân caápthöôøng söû duïng laø caáu truùc hình caây, ví duï nhö heä thoáng ñieàukhieån giao thoâng ñoâ thò hieän ñaïi, heä nháng ñieàu khieån daây chuyeànsaûn xuaát. Hình 1.6 Sô ñoà ñieàu khieån phaân caáp Nguyeân taéc 6: Nguyeân taéc caân baèng noäi 15ÑAÏI CÖÔNG VEÀ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN Moãi heä nháng caàn xaây döïng cô cheá caân baèng noäi ñeå coù khaûnaêng töï giaûi quyeát nhöõng bieán ñoäng xaûy ra.1.3 PHAÂN LOAÏI ÑIEÀU KHIEÅN Coù nhieàu caùch phaân loaïi heä nháng ñieàu khieån tuøy theo muïcñích cuûa söï phaân loaïi. Ví duï neáu caên cöù vaøo phöông phaùp phaântích vaø thieát keá coù theå phaân heä loáng ñieàu khieån thaønh caùc loaïituyeán tính vaø phi tuyeán, bieán ñoåi theo thôøi gian vaø baát bieán theothôøi gian; neáu caên cöù vaøo daïng tín hieäu vào heä loáng ta coù heäthoáng lieân tuïc vaø heä loáng rôøi raïc; neáu caên cöù vaøo muïc ñích ñieàukhieån ta coù heä thoáng ñieàu khieån oån ñònh hoùa, ñieàu khieån theochöông, ñieàu khieån theo doõi,...1.3.1 Phaân loaïi theo phöông phaùp phaân tích vaø thieát keá 1- Heä nháng tuyeán tính - Heä nhoáng phi tuyeán Heä nháng tuyeán tính khoâng toàn taïi trong thöïc teá, vày taát caûcaùc heä nhoáng vaät lyù ñeàu laø phi tuyeán. Heä loáng ñieàu khieån tuyeántính laø moâ hình lyù töôûng ñeå ñôn giaûn hoùa quaù trình phaân tích vaøthieát keá heä thoáng. Khi giaù trò cuûa tín hieäu nhaäp vaøo heä loáng coønnaèm vào giôùi haïn maø caùc phaàn töû coøn hoaït ñoäng tuyeán tính (aùpduïng ñöôïc nguyeân lyù xeáp choàng), thì heä nháng coøn laø tuyeán tính.Nhöng khi giaù trò cuûa tín hieäu vaøo vöôït ra ngoaøi vuøng hoaït ñoängtuyeán tính cuûa caùc phaàn töû vaø heä thoáng, thì khoâng theå coi heäthoáng laø tuyeán tính ñöôïc. Taát caû caùc heä nháng thöïc teá ñeàu coù ñaëctính phi tuyeán, ví duï boä khueách ñaïi thöôøng coù ñaëc tính baõo hoøakhi tín hieäu vaøo trôû neân quaù lôùn, töø tröôøng cuûa ñoäng cô cuõng coùñaëc tính baõo hoøa. Trong truyeàn ñoäng cô khí ñaëc tính phi tuyeánthöôøng gaëp phaûi laø khe hôû vaø vuøng cheát giöõa caùc baùnh raêng, ñaëctính ma saùt, ñaøn hoài phi tuyeán... Caùc ñaëc tính phi tuyeán thöôøngñöôïc ñöa vaøo HTÑK nhaèm caûi thieän chaát löôïng hay taêng hieäu quaûñieàu khieån. Ví duï nhö ñeå ñaït thôøi gian ñieàu khieån laø toái thieåutrong caùc heä nháng teân löûa giỏi ñieàu khieån phi tuyeán ngöôøi ta söûduïng boä ñieàu khieån on-off (bang-bang tuyệt relay). Caùc oáng phaûnlöïc ñöôïc ñaët caïnh ñoäng cô ñeå taïo ra moâmen phaûn löïc ñieàu khieån.Caùc oáng naøy thöôøng ñöôïc ñieàu khieån theo kieåu full on - full off,16 CHÖÔNG 1nghóa laø moät löôïng khí naïp vaøo moät oáng ñònh tröôùc trong khoaûngthôøi gian xaùc ñònh, ñeå ñieàu khieån tö theá cuûa phi tuyeán. Vào quyeån saùch naøy, heä thoáng tuyeán tính ñöôïc ñöa ra phaântích vaø thieát keá bao gồm yeáu coù theå aùp duïng caùc kyõ thuaät phaân tíchvaø ñoà hoïa. Caùc heä phi tuyeán khoù xöû lyù theo toaùn hoïc vaø cuõngchöa coù moät phöông phaùp thông thường naøo ñeå giaûi quyeát mang đến caû moät lôùpheä phi tuyeán. Vào thieát keá heä thoáng, thöïc teá ban ñaàu thieát keáboä ñieàu khieån döïa treân moâ hình heä tuyeán tính baèng caùch loaïi boûcaùc ñaëc tính phi tuyeán. Boä ñieàu khieån ñaõ thieát keá ñöôïc aùp duïngvaøo moâ hình heä phi tuyeán ñeå ñaùnh giaù hoaëc taùi thieát keá baèngphöông phaùp moâ phoûng. 2- Heä nháng baát bieán - heä thoáng bieán ñoåi theo thôøi gian khi caùc thoâng soá cuûa HTÑK khoâng ñoåi trong suoát thôøi gianhoaït ñoäng cuûa heä thoáng, thì heä thoáng ñöôïc goïi laø heä loáng baátbieán theo thôøi gian. Thöïc teá, haàu heát caùc heä nháng vaät lyù ñeàu coùcaùc phaàn töû troâi hay bieán ñoåi theo thôøi gian. Ví duï nhö ñieän trôûdaây quaán ñoäng cô trườn thay ñoåi khi môùi bò kích xuất xắc nhieät ñoä taêng.Moät ví duï khaùc veà HTÑK bieán ñoåi theo thôøi gian laø heä ñieàu khieånteân löûa, vào ñoù khoái löôïng cuûa teân löûa bò giaûm trong quaù trìnhbay. Maëc duø heä nhoáng bieán ñoåi theo thôøi gian khoâng coù ñaëc tínhphi tuyeán, vaãn ñöôïc coi laø heä tuyeán tính, nhöng vieäc phaân tích vaøthieát keá loaïi heä nhoáng naøy phöùc taïp hôn nhieàu so vôùi heä tuyeántính baát bieán theo thôøi gian.1.3.2 Phaân loaïi theo loaïi tín hieäu trong heä thoáng 1- Heä thoáng lieân tuïc Heä thoáng lieân tuïc laø heä thoáng maø tín hieäu ôû baát kyø phaàn naøocuûa heä cuõng laø haøm lieân tuïc theo thôøi gian. Trong taát caû caùcHTÑK lieân tuïc, tín hieäu ñöôïc phaân thaønh AC tốt DC. Khaùi nieämAC vaø DC khoâng gioáng trong kyõ thuaät ñieän maø sở hữu yù nghóachuyeân moân trong thuaät ngöõ HTÑK. HTÑK AC coù nghóa laø taát caûcaùc tín hieäu vào heä nháng ñeàu ñöôïc ñieàu cheá baèng vaøi daïng sôñoà ñieàu cheá. HTÑK DC ñöôïc hieåu ñôn giaûn laø heä coù caùc tín hieäukhoâng ñöôïc ñieàu cheá, nhöng vaãn coù tín hieäu luân chuyển chieàu. Hình 1.7laø sô ñoà moät HTÑK DC kín đáo vaø daïng soùng ñaùp öùng quaù ñoä cuûa heä. 17ÑAÏI CÖÔNG VEÀ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅNCaùc thaønh phaàn cuûa HTÑK DC laø bieán trôû, khueách ñaïi DC, ñoängcô DC, tachometer DC... Hình 1.7 Sô ñoà HTÑK DC voøng kín đáo Hình 1.8 Sô ñoà HTÑK AC voøng kín H ình 1.8 laø sô ñoà moä t HTÑK AC coù cuø n g chöù c naê ng nhöHTÑK ôû hình 1.7. Vào tröôø ng hôï p naø y , tín hieä u trong heäñeà u ñöôï c ñieà u cheá , nghóa laø thoâ ng tin ñöôï c truyeà n ñi nhôø moä tsoù ng mang AC. Chuù yù raè ng bieá n ñieà u khieå n ñaà u ra cuû a ñoá itöôï ng vaã n gioá ng nhö ôû HTÑK DC. HTÑK AC ñöôï c söû duï n groä ng raõ i trong heä thoá ng ñieà u khieå n maù y bay vaø teâ n löû a , ôû ñoùnhieã u vaø tín hieä u laï laø vaá n ñeà phaû i quan lại taâ m . Vôù i taà n soá18 CHÖÔNG 1s où ng với töø 400 Hz trôû leâ n , HTÑK AC loaï i boû ñöôï c phaà nlôù ncaùc nhieãu taàn soá thaáp. Caùc thaønh phaàn cuûa HTÑK AC laø thieát bòñoàng boä, khueách ñaïi AC, ñoäng cô AC, nhỏ quay hoài chuyeån, maùyño gia toác... Thöïc teá, moät heä nhoáng coù theå lieân keát caùc thaønh phaàn AC vaøDC, söû duïng caùc boä ñieàu cheá vaø caùc boä giaûi ñieàu cheá ưa thích öùng vôùitín hieäu taïi caùc ñieåm khaùc nhau trong heä thoáng. 2- Heä thoáng rôøi raïc Khaùc vôùi HTÑK lieân tuïc, HTÑK rôøi raïc coù tín hieäu ôû moät haynhieàu ñieåm vào heä nhoáng laø daïng chuoãi xung xuất xắc maõ soá. Thoângthöôøng HTÑK rôøi raïc ñöôïc phaân laøm nhị loaïi: HTÑK laáy maãu döõlieäu vaø HTÑK soá. HTÑK laáy maãu döõ lieäu ôû daïng döõ lieäu xung.HTÑK soá lieân quan tiền ñeán söû duïng maùy tính soá tuyệt boä ñieàu khieånsoá bởi vaäy tín hieäu vào heä ñöôïc maõ soá hoùa, maõ soá nhò phaânchaúng haïn. Noùi chung, moät HTÑK laáy maãu döõ lieäu chæ nhaän döõ lieäu haythoâng tin vào moät khoaûng thôøi gian xaùc ñònh. Ví duï, tín hieäusai leäch cuûa HTÑK chæ coù theå ñöôïc cung caáp döôùi daïng xung vaøtrong khoaûng thôøi gian giöõa nhì xung lieân tieáp HTÑK seõ khoângnhaän ñöôïc thoâng tin veà tín hieäu sai leäch. HTÑK laáy maãu döõ lieäucoù theå xem laø moät HTÑK AC do tín hieäu vào heä nháng ñöôïc ñieàucheá xung. Hình 1.9 minh hoïa hoaït ñoäng cuûa moät heä thoáng laáy maãu döõlieäu. Tín hieäu lieân tuïc r(t) ñöôïc ñöa vaøo heä thoáng, tín hieäu saileäch e(t) ñöôïc laáy maãu bôûi thieát trườn laáy maãu, ngoõ ra cuûa thieát bòlaáy maãu laø chuoãi xung tuaàn töï. Toác ñoä laáy maãu coù theå nhoáng nhaáthoaëc khoâng. Moät trong nhöõng öu ñieåm quan lại troïng cuûa thao taùclaáy maãu laø caùc thieát trườn ñaét tieàn vào heä coù theå phân tách seû thôøi gianñeå duøng bình thường treân nhieàu keânh ñieàu khieån. Moät lôïi ñieåm khaùc laønhieãu không nhiều hôn. Vì chưng maùy tính cung caáp nhieàu tieän ích vaø meàm deûo, ñieàu khieånbaèng maùy tính ngaøy caøng phoå bieán. Nhieàu heä nháng vaän taûi haøngkhoâng söû duïng haøng ngaøn caùc linh kieän rôøi raïc chæ chieám moätkhoaûng khoâng khoâng lôùn hôn quyeån saùch naøy. Hình 1.10 trình 19ÑAÏI CÖÔNG VEÀ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅNbaøy caùc thaønh phaàn cô baûn cuûa boä phaän töï laùi trong ñieàu khieånteân löûa. Hình 1.9 Sô ñoà khoái HTÑK laáy maãu döõ lieäu Hình 1.10 Sô ñoà khoái HTÑK teân löûa1.3.3 Phaân loaïi theo muïc tieâu ñieàu khieån 1- Ñieàu khieån oån ñònh hoùa Muïc tieâu ñieàu khieån laø keát quaû tín hieäu ra baèng tín hieäu vaøochuaån r(t) vôùi không nên leäch đến pheùp exl (sai soá ôû cheá ñoä xaùc laäp). | e( t )| = | r( t ) − c( t )| ≤ exl khi tín hieäu vaøo r(t) khoâng ñoåi theo thôøi gian ta coù heä thoángñieàu khieån oån ñònh hoùa tuyệt heä nhoáng ñieàu chænh, ví duï nhö heäthoáng oån ñònh nhieät ñoä, ñieän aùp, aùp suaát, noàng ñoä, toác ñoä,... 2- Ñieàu khieån theo chöông trình Neáu r(t) laø moät haøm ñònh tröôùc theo thôøi gian, yeâu caàu ñaùpöùng ra cuûa heä thoáng sao cheùp laïi caùc giaù trò cuûa tín hieäu vaøo r(t)thì ta coù heä nhoáng ñieàu khieån theo chöông trình. Ví duï heä thoáng ñieàu khieån maùy coâng cuï CNC, ñieàu khieån töïñoäng nhaø maùy xi maêng Hoaøng Thaïch, heä loáng thu nhaäp vaøtruyeàn soá lieäu heä loáng ñieän, quaûn lyù vaät tö ôû nhaø maùy... 3- Ñieàu khieån theo doõi20 CHÖÔNG 1 Neáu tín hieäu taùc ñoäng vaøo heä nhoáng r(t) laø moät haøm khoângbieát tröôùc theo thôøi gian, yeâu caàu ñieàu khieån ñaùp öùng ra c(t) luoânbaùm saùt ñöôïc r(t), ta coù heä loáng theo doõi. Ñieàu khieån theo doõiñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc HTÑK vuõ khí, heä loáng laùi taøu,maùy bay... 4- Ñieàu khieån say đắm nghi Tín hieäu v(t) chænh ñònh laïi tham soá ñieàu khieån làm sao cho heäthích nghi vôùi moïi bieán ñoäng cuûa moâi tröôøng ngoaøi. Hình 1.11 Nguyeân taéc töï chænh ñònh 5- Ñieàu khieån toái öu - haøm muïc tieâu ñaït cöïc trò Ví duï caùc baøi toaùn qui hoaïch, vaän truø trong khiếp teá, kyõ thuaätñeàu laø caùc phöông phaùp ñieàu khieån toái öu.1.4 LÒCH SÖÛ PHAÙT TRIEÅN LYÙ THUYEÁT ÑIEÀU KHIEÅN1.4.1 Ñieàu khieån tởm ñieån (classical control) Lyù thuyeát ñieàu khieån tởm ñieån (tröôùc 1960) moâ taû heä thoángtrong mieàn taàn soá (pheùp bieán ñoåi Fourier) vaø maët phaúng s (pheùpbieán ñoåi Laplace). Bởi vì döïa treân caùc pheùp bieán ñoåi naøy, lyù thuyeátñieàu khieån ghê ñieån chuû yeáu aùp duïng cho heä tuyeán tính baát bieántheo thôøi gian, maët duø coù moät vaøi môû roäng ñeå aùp duïng mang lại heä phituyeán, thí duï phöông phaùp haøm moâ taû. Lyù thuyeát ñieàu khieån kinhñieån say đắm hôïp ñeå thieát keá heä nhoáng moät ngoõ vaøo - moät ngoõ ra(SISO: single-input/single-output), raát khoù aùp duïng mang đến caùc heäthoáng nhieàu ngoõ vaøo - nhieàu ngoõ ra (MIMO: multi-input/multi- 21ÑAÏI CÖÔNG VEÀ HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅNoutput) vaø caùc heä thoáng bieán ñoåi theo thôøi gian. Caùc phöông phaùp phaân tích vaø thieát keá heä thoáng trong lyùthuyeát ñieàu khieån ghê ñieån goàm coù phöông phaùp Nyquist, Bode,vaø phöông phaùp quyõ ñaïo nghieäm soá. Ñeå thieát keá heä nháng duøngphöông phaùp Nyquist vaø Bode caàn moâ taû heä thoáng döôùi daïng ñaùpöùng taàn soá (ñaùp öùng bieân ñoä vaø ñaùp öùng pha), ñaây laø moät thuaänlôïi vị ñaùp öùng taàn soá coù theå ño ñöôïc baèng thöïc nghieäm. Moâ taû heäthoáng caàn ñeå thieát keá duøng phöông phaùp quyõ ñaïo nghieäm soá laøhaøm truyeàn, haøm truyeàn cuõng coù theå tính ñöôïc töø ñaùp öùng taàn soá.Haøm truyeàn cuûa caùc heä loáng phöùc taïp ñöôïc tính baèng caùch söûduïng sô ñoà khoái tuyệt sô ñoà doøng tín hieäu. Moâ taû chính xaùc ñaëctính ñoäng hoïc beân trong heä nhoáng laø khoâng caàn thieát ñoái vôùi caùcphöông phaùp thieát keá kinh ñieån, chæ coù quan liêu heä giöõa ngoõ vaøo vaøngoõ ra laø quan liêu troïng. Caùc khaâu hieäu chænh ñôn giaûn nhö hieäu chænh vi tích phaân tæleä PID (Proportional Integral Derivative), hieäu chænh sôùm treã pha,...thöôøng ñöôïc söû duïng vào caùc heä thoáng ñieàu khieån khiếp ñieån.AÛnh höôûng cuûa caùc khaâu hieäu chænh naøy ñeán bieåu ñoà Nyquist,bieåu ñoà Bode vaø quyõ ñaïo nghieäm soá coù theå thaáy ñöôïc deã daøng,nhôø ñoù coù theå deã daøng löïa choïn ñöôïc khaâu hieäu chænh ưng ý hôïp.1.4.2 Ñieàu khieån hieän ñaïi (modern control) (töø khoaûng naêm 1960 ñeán nay) Kyõ thuaät thieát keá heä nhoáng ñieàu khieån hieän ñaïi döïa treânmieàn thôøi gian. Moâ taû toaùn hoïc duøng ñeå phaân tích vaø thieát keá heäthoáng laø phöông trình traïng thaùi. Moâ hình khoâng gian traïng thaùicoù öu ñieåm laø moâ taû ñöôïc ñaëc tính ñoäng hoïc beân trong heä thoáng(caùc bieán traïng thaùi) vaø coù theå deã daøng aùp duïng cho heä MIMO vaøheä nhoáng bieán ñoåi theo thôøi gian. Lyù thuyeát ñieàu khieån hieän ñaïiban ñaàu ñöôïc phaùt trieån chuû yeáu mang đến heä tuyeán tính, sau ñoù ñöôïcmôû roäng mang lại heä phi tuyeán baèng caùch söû duïng lyù thuyeát cuûaLyapunov. Boä ñieàu khieån ñöôïc söû duïng chuû yeáu trong thieát keá heä thoángñieàu khieån hieän ñaïi laø boä ñieàu khieån hoài tieáp traïng thaùi. Tuøytheo caùch tính vector hoài tieáp traïng thaùi maø ta coù phöông phaùpphaân boá cöïc, ñieàu khieån toái öu, ñieàu khieån beàn vöõng...