55
- Nếu sử dụng bộ PI có hàm truyền
p
I
1
k1+
Ts
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
thì chọn
p
0,9T
k=
kL
và
I
10
T= L
3

- Nếu sử dụng bộ PID có hàm truyền
pD
I
1
k1+ +Ts
Ts
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠

⎝⎠
∑
(3.11)
với
n
b
bK
K=1
T= T
∑

và hàm truyền tương ứng với một khâu quán tính có hằng số thời gian bằng
tổng các thời gian trễ cộng lại.
Nguyên tắc chung là bù đủ các hằng số thời gian lớn trong mạch hở và chỉ
còn lại hằng số thời gian bé và chất lượng của hệ được xác định bởi chính một
hằng số thời gian bé này. Do vậy, khi hệ có một hằng số thời gian lớn, chọn
bộ
điều chỉnh PI, Khi hệ có hai hằng số thời gian lớn, chọn bộ điều chỉnh

56
PID. Trong trường hợp số lượng các hằng số thời gian lớn lớn hơn hai, dùng
phương pháp nối tiếp các bộ điều chỉnh hay kết hợp với các phương pháp
khác.

Hình 3.8 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển
Nếu đối tượng có hàm truyền:
()()
s
n
0


Sau khi đã bù đủ, hệ hở có dạng:
()
h
Ib
k
W(s)=
sT 1+sT

Hệ kín có hàm truyền:
()
k
Ib
h
11
W(s)= =
1
sT 1+ sT
1+
1+
W(s)
k
(3.12)
Khâu tích phân ở bộ điều chỉnh có chức năng triệt tiêu sai lệch tĩnh, và ở
(3.12) chỉ cần xác địnhhằng số tích phân T
I
.

57
Bình phương môđul đặc tính tần hệ kín được xác định bởi:

Từ điều kiện (3.14), nếu không quan tâm đến thành phần bậc cao của ω
thì ở mẫu số của (3.13) thành phần thứ hai phải bằng 0, nghĩa là:

I
b
T
=2T
k
hay T
I
= 2k.T
b

Hàm truyền của hệ kín sau khi đã chọn bộ điều chỉnh có dạng:
*
k
22
b
b
1
W(s)=
1+s2T +s 2T

Lưu ý rằng T
b
là tổng của các thời gian trễ bé trong hệ, do đó không thể
bù hằng số thời gian bé, vì đặc tính pha của khâu quán tính tương đương sẽ
không tương đương với đặc tính pha của một khâu quán tính. Mặt khác, khi
không có điều kiện bù đủ, mà cộng các hằng số thời gian bé còn lại vào T
b

)
nv
I
sT +1 sT +1
sT

T
1
T
2
2kT
b
Bảng 3.1
Kết luận chương 3
Như vậy chương 3 đã nêu được các nguyên lý của cảm biến đo tốc độ và
đã chế tạo được mạch cảm biến đo tốc độ theo nguyên lý đếm xung. Ngoài ra
chương này còn nêu cách xây dựng hàm truyền của đối tượng


i TMS1000 do công ty Texas
Instruments vừa là nơi phát minh vừa là nơi sản xuất. Nhìn tổng thể thì bộ vi
xử lý chỉ có chứa trên một chip những chức năng cần thiết để xử lí chương
trình theo một trình tự, còn tất cả bộ phận phụ trợ khác cần thiết như: Bộ nhớ
dữ liệu, bộ nhớ chương trình, bộ chuyển đổi AID, khối điều khiển, khối hiển

60
thị, điều khiển máy in, khối đồng hồ và lịch là những linh kiện nằm ở bên
ngoài được nối vào bộ vi xử lý.
Mãi đến năm 1976 công ty INTEL (Intelligen-Elictronics) mới cho ra
đời bộ vi điều khiển đơn chip đầu tiên trên thế giới với tên gọi 8048. Bên cạch
bộ xử lí trung tâm 8048 còn chứa bộ nhớ dữ liệu, bộ nhớ chương trình, bộ
đếm và phát thời gian các cổng vào và ra Digital trên một chip.
Các công ty khác cũng l
ần lượt cho ra đời các bộ vi điều khiển 8 bit
tương tự như 8048 và hình thành họ vi điều khiển MCS-48 (Microcontroller-
Sustem-48). Đến năm 1980 công ty INTEL cho ra đời thế hệ thứ hai của bộ vi
điều khiển đơn chip với tên gọi 8051. Và sau đó hàng loạt các vi điều khiển
cùng loại với 8051 ra đời và hình thành họ vi điều khiển MCS-51.
Đến nay họ vi điều khiển 8 bit MCS-51 đã có đến 250 thành viên và
hầu hế
t các công ty hàng đầu thế giới chế tạo. Đứng đầu là công ty INTEL và
rất nhiều công ty khác như: AMD, SIEMENS, PHILIPS, DALLAS, OKI …
Ngoài ra còn có các công ty khác cũng có những họ vi điều khiển riêng
như:
Họ 68HCOS Của công ty Motorola
Họ ST62 Của công ty SGS-THOMSON
Họ H8 Của công ty Hitachi
Họ PIC Của công ty Microchip
4.1.3 Khảo sát bộ vi điều khiển 8051

- Thanh ghi tích luỹ phụ B, dùng cho phép nhân và phép chia.
- Đơn vị logic học (ALU: Arithmetic Logiccal Unit).

62
- Từ trạng thái chương trình (PSW: Progam Status Word).
- Bốn băng thanh ghi.
- Con trỏ ngăn xếp.
- Ngoài ra còn có bộ nhớ chương trình, bộ giải mã lệnh, bộ điều khiển
thời gian và logic.
Đơn vị xử lí trung tâm nhận trực tiếp xung từ bộ dao động, ngoài ra còn
có khả năng đưa một tín hiệu giữ nhịp từ bên ngoài.
Chương trình đang chạy có thể cho dừng lại nhờ một khối đ
iều khiển
ngắt ở bên trong. Các nguồn ngắt có thể là: các biến cố ở bên ngoài, sự tràn
bộ đếm định thời hoặc cũng có thể là giao diện nối tiếp.
Hai bộ định thời 16 bít hoạt động như một bộ đếm.
Các cổng (port0, port1, port2, port3) sử dụng vào mục đích điều khiển.
Ở cổng 3 có thêm các đường dẫn điều khiển dùng để trao đổi vớ
i một
bộ nhớ ngoài, hoặc để đầu nối giao diện nối tiếp, cũng như các đường dẫn bên
ngoài.
Giao diện nối tiếp có chứa một bộ truyền và một bộ phận không đồng
bộ, làm việc độc lập với nhau. Tốc độ truyền qua cổng nối tiếp có thể đặt
trong dải rộng và được ấn định bằng một bộ định thời.
Trong vi điều khiển 8051 có hai thành phần quan trọng khác đó là bộ
nhớ và các thanh ghi:
-Bộ nhớ gồm có bộ nhớ Ram và bộ nhớ Rom dùng để lưu trữ dữ liệu và
mã lệnh.
- Các thanh ghi sử dụng để lưu trữ thông tin trong quá trình xử lí. Khi
CPU làm việc nó làm thay đổi nội dung của các thanh ghi.