CHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN
CỦA ĐIỀU KHIỂN SỐ
1.1 Định nghĩa hệ thống điều khiển số
•Hệ thống điều khiển liên tục: tất cả các tín
hiệu truyền trong hệ thống đều là các tín
hiệu liên tục.
•Hệ thống điều khiển số: có ít nhất một tín
hiệu truyền trong hệ thống là tín hiệu
xung, số.
Ví dụ hệ thống điều khiển liên tục
– điều khiển tốc độ ĐM
đl
R
ω
(-)
ω*
ω
u
đk
α
PI
liên tục
Sơ đồ khối hệ thống điều khiển liên tục
TBĐK ĐTĐK
(-)
x(t) e(t)
u(t) y(t)
Sơ đồ khối hệ thống điều khiển số
TBĐK
số
ĐTĐK

e
*
u
*
y(t)
D/A
A/D
y
*
(t)
máy tính
Hệ thống điều khiển liên tục ĐM
đl
R
ω
(-)
ω*
ω
u
đk
α
PI
liên tục
TBĐK ĐTĐK
(-)
x(t) e(t)
u(t) y(t)
•Hệ thống điều khiển liên tục: phần cứng. Sơ đồ
nguyên lý của hệ thống và sơ đồ khối tương tự như
nhau.

2T 3T 4T 5T 6T 7T
f(t)
t
Ví dụ: đo mực nước sông.
Đo mùa khô. Đo mùa nước
dâng
2. Lượng tử hóa theo mức: Lượng tử hóa tín hiệu khi tín hiệu đạt những giá trị
định trước.
f(t)
t
Ví dụ: đo mực nước sông theo mức báo động
3. Lượng tử hóa hỗn hợp: Lấy mẫu tín hiệu vào những thời điểm định
trước, cách đều nhau một chu kỳ lấy mẫu T. Giá trị thu được bằng
mức định trước, có sai số bé nhất so với giá trị thực của tín hiệu tại
thời điểm lấy mẫu.
0T
1T
2T 3T 4T 5T 6T 7T
f(t)
t
Ví dụ đọc số đo
Trong kỹ thuật, đại đa số các trường hợp đều
sử dụng phương pháp lượng tử hóa theo thời
gian.
Chỉ xét đến lượng tử hóa theo thời gian
với chu kỳ lấy mẫu T
1.3 Nguyên lý cấu trúc các bộ biến đổi tín hiệu
1. Bộ biến đổi D/A
Chức năng: biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu liên tục
D/A

2
u
n
u
i
= -a
i
u
ref
∑
∑∑
=
−
==
=
=−=
n
i
in
i
n
ref
n
i
i
refi
n
i
i
i

• Độ tuyến tính
•Tần số làm việc
max
21
2
n
rref
n
uu
−
=
2
ref
n
u
2. Bộ biến đổi A/D
Chức năng: biến đổi tín hiệu liên tục thành tín hiệu số
A/D
ff
*
Nguyên lý cấu trúc
Bộ đếm
D/A
a
1
a
n
CLK
-
+

=
⎨
⋅⋅⋅ ≥
⎩
1( )
()
dt
t
dt
δ
=
S
Kδ(t)
= K
t
Κδ(t)
S
δ(t)
= 1
t
δ(t)
00
()
0
t
t
t
δ
⋅⋅⋅ ≠
⎧

0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
][005.0
200
1
][100
1
)100.2cos(1
100cos
maxmax
2
sTHzf
t
t
==⇒=
+
=
π
π
T=0.01
Cho tín hiệu
f(t)
1
T
max
= ?

−
=
∞→
n
T
n
Î Lọc tín hiệu
Bộ lọc thông thấp A/D
f
L
(t) f
L
*
(t)
f(t)
∞→n
N
max
[]
max
1
14
() sin(2 1)2
2(21)
N
n
ft n t
n
π
π

2
2.5
N
max
= 40
Ví dụ: động cơ điện một chiều
1+p
K
c
đ
τ
T
Y(p) Y
*
(p)
X(p)
)/1(
1
)()(
22
c
cđ
c
đ
K
j
K
jGA
τω
τ

11
20 4
cc
T
ff
<<
1
22
c
c
c
f
ω
π πτ
==
max
10 2
cc
T
π π
τ τ
<<