Điều khiển hệ thống 1
System and Control
Thạc sĩ Ngô Quang Hiếu
Bộ môn Kỹ Thuật Cơ Khí
Khoa Công Nghệ - Đại học Cần Thơ
Email: [email protected]
Mobile: 0918.727808
System and Control
Ngo Quang Hieu
LOGO
Điều khiển hệ thống 1
Chương 6
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục
System and Control
Ngo Quang Hieu
LOGO
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tụcKhái niệm
Khái niệm

Thiết kế là toàn bộ quá trình bổ sung các thiết bị phần cứng cũng như
thuật toán phần mềm vào hệ cho trước để được hệ mới thõa mãn yêu
cầu về tính ổn định, độ chính xác, đáp ứng quá độ.

Bộ điều khiển: P, PI, PD, PID, sớm pha, trễ pha, sớm trễ pha, …
được nối tiếp với hàm truyền hệ hở.


Bộ điều khiển nhiệt độ: ON-OFF Control, PID Control, …

Bộ điều khiển lưu lượng, mức lưu chất

Mạch điều khiển tốc độ và vị trí động cơ DC, AC.

Bộ điều khiển áp suất

Other, …
System and Control
Ngo Quang Hieu
LOGO
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tụcTác động điều khiển
Tác động điều khiển

Điều khiển 2 vị trí hay điều khiển ON-OFF – Two positions control

Điều khiển tỉ lệ (P) - Proportional control
1
2
, ( ) 0
( )
, ( ) 0
U e t
u t
U e t

u t K e t K e t dt= +
∫
P
K
( )E s
( )U s
+
−
I
K
s
+
+

Điều khiển tích phân (I) – Integral control
0
( ) ( )
t
I
u t K e t dt=
∫
I
K
s
( )E s
( )U s
+
−
System and Control
Ngo Quang Hieu


Điều khiển vi phân tỉ lệ (PD) – Proportional plus Derivative control
( )
( ) ( )
P D
de t
u t K e t K
dt
= +
P
K
( )E s
( )U s
+
−
D
sK
+
+
System and Control
Ngo Quang Hieu
LOGO
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tụcMạch điều khiển tỉ lệ
Mạch điều khiển tỉ lệ
4 1
3 2

Mạch điều khiển tích phân
Mạch điều khiển tích phân
1 0
0
1
( )
t
out in
v v t dt
R C
= −
∫
System and Control
Ngo Quang Hieu
LOGO
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục
P
I
PD
4 2
3 1
R R
R R
4
3 1 2
1
R
R R C s
4 2

R R
R C s
R R R C s
 
+ +
 ÷
 
System and Control
Ngo Quang Hieu
LOGO
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tụcẢnh hưởng của các khâu hiệu chỉnh
Ảnh hưởng của các khâu hiệu chỉnh

Ảnh hưởng của cực:
•
Khi thêm một cực có phần thực âm vào hàm truyền hệ hở thì
QĐNS của hệ kín có xu hướng tiến về phía trục ảo, hệ thống sẽ
kém ổn định hơn, độ vọt lố tăng.
System and Control
Ngo Quang Hieu
LOGO
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tụcẢnh hưởng của các khâu hiệu chỉnh

K
P
càng lớn, sai số xác lập càng nhỏ
•
Trong nhiều trường hợp, K
P
càng lớn, độ vọt lố càng cao, hệ
thống càng kém ổn định.
•
Thí dụ:
( )
C P
G s K=
System and Control
Ngo Quang Hieu
LOGO
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục
Thiết kế hệ thống điều khiển liên tụcẢnh hưởng của các khâu hiệu chỉnh
Ảnh hưởng của các khâu hiệu chỉnh

Ảnh hưởng của khâu hiệu chỉnh vi phân tỉ lệ:
10
( )
( 2)( 3)
G s
s s
=