Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46
Khoa Cơ Điện Trờng ĐHNN I - H Nội
- 78 -
Khi thiết lập thông số cho chip ta phải căn cứ vào tính năng của chip mà
bạn đang dùng và yêu cầu điều khiển mà điền thông số vào cột Value của
Global Resource

Hình 3-18: Cửa sổ kết nối chân và thông số cho chip.
4. Kết nối các User Module
Việc kết nối các User Module đợc thực hiện thông qua các đầu vào ra
của các khối chức năng nắm giữ các User Module và thông qua một đờng
bus chung.
5. Xuất thiết kế thành file
Khi cấu hình xong ta tiến hành xuất thiết kế thành file bằng cách:
- Chọn Menu Config>>Export Design.
- Trong trờng Designed Name điền tên của file định xuất ra.
- Trong trờng Description điền thông tin miêu tả về thiết kế.
- Trong trờng Version điền phiên bản của thiết kế.
.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46
Khoa Cơ Điện Trờng ĐHNN I - H Nội
- 79 -
Sau đó nhấn OK là bạn đã hoàn tất việc cấu hình chip.
3.4.5. Trình soạn thảo ứng dụng - Application Editor
Để vào trình soạn thảo(Viết code gọi lệnh điều khiển các khối chức năng)
ta nhấn nút
. Sau đó bạn nhấn vào Source files kích đúp vào main.c để viết
lệnh sau dòng // Insert your main routine code here.

Hình 3-19: Cửa sổ lập chơng trình
Sau khi viết code xong ta nhấn F7 để dịch chơng trình. Nếu không có lỗi

P
là tham số của luật điều khiển. Hỗn hợp các đối tợng công
nghiệp đều đợc điều khiển theo luật này. Bởi luật điều khiển tơng đối đơn
giản nhng lại có thể thay đổi cả chất lợng động và chất lợng tĩnh của hệ
thống. Khi ta thay đổi giá trị k
P
dẫn đến sự thay đổi hệ số khuyếch đại của hệ
hở, điều đó dẫn đến sự thay đổi vị trí của điểm cực và điểm không của hệ. Khi
k
P
thay đổi cũng làm chất lợng của hệ thống ở chế độ xác lập thay đổi:

=)(t

lim
t
s.E(s) =
lim
t
)(.1
)(.
swK
sRs
dtP
+
(3 - 2)
1. Luật điều khiển tích phân: Integral(I)


r(t)

_
Đối tợng
điều khiển

y(t)

u(t)

9
.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46
Khoa Cơ Điện Trờng ĐHNN I - H Nội
- 81 -
Hình 3 - 21: Hệ kín với luật điều khiển tích phân

Với tín hệu đầu vào của bộ điều khiển là sai lệch e(t) và tín hiệu đầu ra
u(t) ta có thể biểu diễn luật điều khiển tích phân bằng phơng trình sau:
u(t) =

t
I
de
T
0
).(
1


(s) (3 - 5)
và sai lệch của hệ là:

=)(t

lim
t
)(
1
1
)(.
swsT
sRs
dtI
+
=
lim
t
)(
).(.
2
swT
ssRT
dtI
I
+
(3 - 6)
Điều khiển tích phân hay còn gọi là phơng pháp điều khiển theo tích
luỹ sai lệch điều khiển chậm sau. Phơng pháp điều khiển này có u điểm
là ít chịu ảnh hởng của nhiễu và làm tăng độ chính xác của hệ hở ở chế độ

.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46
Khoa Cơ Điện Trờng ĐHNN I - H Nội
- 82 -
u(t) = T
D
dt
tde
)(
(3 - 7)
Trong đó T
D
là hằng số thời gian vi phân. Luật điều khiển vi phân có
tác dụng làm giảm thời gian quá độ của hệ. Do đó ngời ta gọi đây là luật
điều khiển vợt trớc. Quyết định điều khiển đợc đa ra trên cơ sở đạo
hàm của sai lệch. Nhợc điểm của luật này là ở phơng pháp lấy thông tin
này vì nếu đối tợng chịu ảnh hởng của nhiễu biến thiên thì luật sẽ ra
quyết định theo nhiễu do đó luật điều khiển với các đối tợng có nhiễu là
hằng số hoặc ít bị nhiễu.
4. Luật điều khiển PID
Đây là bộ điều khiển tích hợp của ba luật điều khiển trên vì thế nó sẽ
tích luỹ đợc tất cả điểm mạnh của các luật trên và khắc phục những hạn chế
của từng luật cụ thể.
Thành phần khuyếch đại (P) có tốc xử lý tín hiệu nhanh, có độ ổn
định cao, thời gian điều khiển ngắn. Nhng hạn chế của quy luật này
là khi hệ thống ở trạng thái xác lập luôn tồn tại sai lệch tĩnh.
Thành phần tích phân (I) có u điểm là triệt tiêu đợc sai lệch tĩnh
nhng tốc độ xử lý tín hiệu còn chậm.
Thành phần vi phân (D) có tác dụng làm tăng nhanh tốc độ tác động
của tín hiệu điều khiển nhng bên cạnh đó luật điều khiển này có độ

1

T
D
.e(t)] (3 - 8)
Trong đó e(t) là tín hiệu đầu vào, u(t) là tín hiệu đầu ra k
P
đợc gọi là hệ
số khuếch đại, T
I
là hằng số thời gian tích phân và T
D
là hằng số thời gian vi
phân. Chất lợng của hệ thống phụ thuộc vào các tham số k
P
, T
I
, T
D
. Muốn hệ
thống làm việc ổn định thì ta phải chọn các bộ tham số trên sao cho phù hợp.
Hàm truyền của luật điều khiển PID đợc biểu diễn dới dạng cộng có dạng
nh sau:
W
PID
+
(s) = k
P
[1+
sT

(3 - 11)
T
I
= T
I
*
+ T
D
*
(3- 12)
T
D
=
**
**
.
D
I
DI
TT
TT
+
(3 - 13)
.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46
Khoa Cơ Điện Trờng ĐHNN I - H Nội
- 84 -
5. Thiết kế luật điều khiển PID số.
Yêu cầu của thiết kế đợc dặt ra là bộ PID số phải có tính linh
hoạt cao, có giao diện thân thiện, ngời sử dụng có thể dễ dàng lựa chọn ra bộ


K
p
e(t) u(k)
H
ình 3

23 Cấu trúc luật P số
u
(
k-1
)
e(k)
T
/
Ti
H
ình 3

24 Cấu trúc luật I số
+
+
D
u(k)
e(k)
e
(k
-1
)
u(k)

pI
T
uk k ek u k ek ek
T
=++ (3 - 17)
{ }
() (1 )() ( 1) () ( 1)
DD
pI
I
TT T
uk k ek ek ek u k
TT T
=+ ++
(3 - 18)
{ }
() (1 )() ( 1) ( 1)
DD
pI
I
TTT
uk k ek ek u k
TT T
=++ + (3 - 19)
Luật điều khiển PID số trong công thức trên đợc lựa chọn để cài đặt
cho bộ điều khiển của chip trên công nghệ PsoC.
6. Cách xác định thông số của bộ PID
a). Phơng pháp Ziegler Nichol(cho PID)
Kp = 1.2
1

ith
.
* Chọn luật điều khiển PID
- Cho hệ thống làm việc theo luật PID với k
p
= k
pth
- ( đủ nhỏ),
Td và Ti tuỳ chọn.
- Tăng hằng số thời gian vi phân cho đến khi hệ thống đạt đợc
quá điều chỉnh cực đại lớn nhất

max
= max. Xác định Td max.
Chọn
TD =
3
1
TDMAX và Ti = 4,5TD.
.
Đồ án tốt nghiệp Nguyễn Thái Học - Lớp TĐH 46
Khoa Cơ Điện Trờng ĐHNN I - H Nội
- 87 -
- Giảm k
p
cho đến khi hệ thống đạt đợc đặc tính động học mong
muốn.
3.5.2. Tổng hợp hệ thống điều khiển
1. Để tổng hợp hệ thống điều khiển trớc tiên ta phải nắm đợc mô hình
toán học của hệ thống điều khiển bằng cách mô hình hoá đối tợng đó lên.


4.1. S¬ ®å khèi cña bé ®iÒu khiÓn
.