Download miễn phí Điều khiển PID thông qua Card AD giao tiếp với máy tính PCL818
Luận văn, 2010

Sơ lược:

Phần 1. Lý thuyết
Chương 1. Các khối cơ bản trong điều khiển nhiệt độ
Chương 2. Nhiệt độ – Các loại cảm biến nhiệt độ
Chương 3. Các phương pháp biến đổi AD
Card PCL-818 của Advantech
Chương 4. Các phương pháp điều khiển
Phương pháp PID số
Chương 5. Các Loại Mạch Kích Và Solid State Relay
Chương 6. Các loại IC khác

Phần 2. Phần Cứng

Phần 3. Lưu đồ giải thuật và chương trình

Tài liệu tham khảo

http://s1.luanvan.co/qYjQuXJz1boKCeiU9qAb3in9SJBEGxos/swf/2013/06/23/dieu_khien_pid_thong_qua_card_ad_giao_tiep_voi_may.PXYFYdAyxl.swf luanvanco /luan-van/de-tai-ung-dung-tren-liketly-30605/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

=
Hieäu chænh PI töông ñöông theâm vaøo nghieäm zero = -Ki/Kp vaø
nghieäm cöïc s = 0 vaøo haøm truyeàn voøng hôû. Hieäu quaû cuûa baäc heä thoáng
45
taêng leân 1, theâm vaøo moät khaâu tích phaân vaøo haøm truyeàn heä chöa hieäu
chænh vaø ñieàu quan troïng laø loaïi heä thoáng seõ taêng leân 1. Sai soá xaùc laäp
cuûa heä coù khaâu PI seõ baêng ) ñoái vôùi tín hieäu vaøo laø haøm naác vaø baèng
haèng soá tæ leä nghòch vôùi giaù trò Kp neáu tín hieäu vaøo laø haøm RAMP.
1.4 Ñieàu khieån baèng khaâu vi tích phaân tyû leä PID
Khaâu hieäu chænh khueách ñaïi tæ leä (P) ñöôïc ñöa vaøo heä thoáng
nhaèm laøm giaûm sai soá xaùc laäp, vôùi ñaàu vaøo thay ñoåi theo haøm naác seõ
gaây ra voït loá vaø trong vaøi tröôøng hôïp laø khoâng chaáp nhaän ñöôïc ñoái vôùi
maïch ñoäng löïc. Söï coù maët cuûa khaâu vi phaân tæ leä (PD) laøm giaûm ñoä voït
loá vaø ñaùp öùng ra bôùt nhaáp nhoâ hôn vaø heä thoáng seõ ñaùp öùng nhanh hôn.
Khaâu tích phaân tæ leä(PI) coù maët trong heä thoáng seõ daån ñeán sai leäch tónh
trieät tieâu( heä voâ sai). Muoán taêng ñoä chính xaùc ta phaûi taêng heä soá
khueách ñaïi, song vôùi moïi heä thoáng thöïc ñeàu bò haïn cheá vaø söï coù maët
cuûa khaâu PI laø baét buoäc. Khaâu hieäu chænh vi tích phaân tæ leä( PID ) keát
hôïp nhöõng öu ñieåm cuûa khaâu PI vaø PD, coù khaû naêng taêng ñoä döï tröû pha
ôû taàn soá caét, khöû chaäm pha. Söï coù maët PID ôû voøng hoài tieáp coù theå daån
ñeán söï dao ñoäng trong heä do ñaùp öùng quaù ñoä bò voït loá bôûi haøm Dirac
δ(t).Caùc boä hieäu chænh PID ñöôïc öùng duïng nhieàu trong coâng nghieäp
döôùi daïng thieát bò ñieàu khieån hay thuaät toaùn phaàn meàm. Haøm truyeàn
cuûa boä PID coù daïng:
Gc(s)= KP + KDs + s
KI
Vôùi caùc giaù trò KP ,KD, KI laø caùc haèng soá thöïc.
Phöông trình vi tích phaân moâ taû söï töông quan giöõa tín hieäu ra
u(t) vôùi tín hieäu e(t) cuûa boä ñieàu khieån PID laø :
∫++= dtteKdttdeKteKtu IDP ).()(.)(.)( .
Trong ñoù, e(t) laø sai leäch trong heä thoáng e(t) = r(t) – c(t). Vôùi r(t)
vaø c(t) laø tín hieäu vaøo vaø ñaùp öùng ra cuûa heä thoáng.
Vaán ñeà thieát keá laø caàn xaùc ñònh giaù trò Kp, Ki, Kd sao cho thoaû
maõn caùc yeâu caàu veà chaát löôïng. Ta haõy xem xeùt söï aûnh höôûng töøng
khaâu trong qua 1trình ñieàu khieån chaát löôïng heä thoáng.
Hieäu quaû cuûa phöông phaùp naøy laø ñieàu khieån ñöôïc naêng löôïng loø
nhieät cho ñeán khi sai soá trung bình cuûa giaù trò nhieät ñoä laø 0.
46
heä thoáng soá
Khi ta thu thaäp nhöõng thoâng soá cuûa loø nhieät, thoâng qua boä bieán
ñoåi AD, DA duøng PCL 818L ñöa leân maùy tính ñeå xöû lyù. Do vaäy, ñeå
ñieàu khieån chính xaùc hôn cho heä thoáng, ngöôøi ta söû duïng phöông phaùp
hieäu chænh PID soá. Vaäy, PID soá laø gì? Hieäu quaû nhö theá naøo ?
2. PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU KHIEÅN PID SOÁ
Quaù trình phaân tích tín hieäu rôøi raïc
Tröôùc tieân, tín hieäu cuûa chuùng ta laø loaïi moät chuoåi xung, khoâng
phaûi laø moät haøm lieân tuïc theo thôøi gian. Vì vaäy, ta thu nhaän thoâng soá
cuûa tín hieäu baèng phöông phaùp löôïng töû hoaù. Phöông phaùp löôïng töû
hoaù theo thôøi gian laø phöông phaùp duøng cho tín hieäu coù bieân ñoä lieân
tuïc, thôøi gian rôøi raïc. Heä thoáng xöû lyù tín hieäu loaïi naøy ñöôïc goïi laø heä
thoáng rôøi raïc, ví duï nhö maïïch taïo xung, ñieàu cheá xung… Neáu pheùp
löôïng töû hoaù ñöôïc tieán haønh theo caû bieân ñoä vaø thôøi gian thì keát quaû
nhaän ñöôïc laø tín hieäu soá. Trong heä thoáng soá, thoâng soá ñieàu khieån-bieân
ñoä cuûa caùc xung chæ xuaát hieän taïi caùc ñieåm rôøi raïc caùch ñeàu nhau ñuùng
baèng chu kyø laáy maåu cuûa tín hieäu. Vieäc oån ñònh heä thoáng caøng trôû neân
phöùc taïp hôn so vôùi heä thoáng lieân tuïc. Do ñoù, ñoøi hoûi kyõ thuaät phaân
tích vaø thieát keá ñaët bieät.
Heä thoáng ñieàu khieån soá ñöôïc duøng öùng duïng nhieàu vaø ña daïng
do ñöa maùy tính soá vaøo trong heä thoáng ñieàu khieån, söï caûi tieán veà giaù caû
vaø ñoä tin caäy vaøo maùy tính soá.
47
Heä thoáng ñieàu khieån soá
Trong phaàn naøy, chuùng ta seõ phaùt trieån nhöõng khaùi nieäm
veà phaân tích vaø thieát keá heä thoáng lieân tuïc cho heä thoáng ñieàu khieån soá.
Chuùng ta seõ taäp trung vaøo heä thoáng ñieàu khieån soá, trong ñoù maùy tính soá
ñöôïc noái ñeán caùc khaâu dieàu khieån vaø caùc heä thoáng ñöôïc ñieàu khieån bôûi
caùc boä bieán ñoåi A/D, D/A. Heä thoáng naøy ñöôïc minh hoaï ôû hình treân.
Nhö vaäy, heä thoáng bao goàm 2 tín hieäu : tín hieäu rôøi raïc [r(nT), e(nT),
b(nT)] vaø tín hieäu töông töï [u(t), m(t), c(t)] vaø ñöôïc ñònh nghóa laø heä
thoáng döõ lieäu ñöôïc laáy maãu (Sampled-Data System).
Coù theå moâ taû hoaït ñoäng laáy maåu toát nhaát baèng caùch xeùt moät haøm
lieân tuïc e(t) nhö ôû hình (8.2a). Giaû söû haøm naøy coù theå laáy maåu taïi caùc
thôøi ñieåm caùch ñeàu nhau moät khoaûng thôøi gian laø T, nhö vaäy coù theå moâ
taû haøm ñaõ ñöôïc laáy maåu bôûi moät chuoåi caùc soá sau:
e(0), e(T), e(2T)…e(nT)
Chuoåi naøy cho pheùp moâ taû coù giôùi haïn haøm e(t) nhaát laø giaù trò
cuûa e(t) taïi caùc thôøi ñieåm 0, T, 2T, …, nT. Giaù trò cuûa e(t) taïi caùc thôøi
ñieåm khaùc chæ coù theå ñöôïc laáy gaàn ñuùng baèng phöông phaùp noäi suy.
Digital Computer D/A Khaâu ñieàu
khieån G1(s)
A/D
Khaâu ñieàu
khieån G2(s)
48
Ví duï veà laáy tín hieäu rôøi raïc baèng phöông phaùp Fourier
Treân thöïc teá, vì khaâu ñieàu khieån vaø heä thoáng ñieàu khieån laø töông
töï, neân döû lieäu rôøi raïc sau khi laáy maåu phaûi ñöôïc xaây döïng laïi thaønh
daïng lieân tuïïc trong suoát thôøi gian giöõa nhöõng laàn laáy maãu.
Trong phaàn sau, seõ cho chuùng ta khaùi nieäm cô baûn vaø caùc ñaëc
tính cuûa heä thoáng döõ lieäu ñaõ ñöôïc laáy maãu, minh hoaï kyõ thuaät phaân
tích vaø thieát keá heä thoáng. Phaân tích ñoä oån ñònh cuûa heä thoáng, khaâu
ngoaïi suy döõ lieäu cuõng ñöôïc ñeà caäp. Ñeå bieåu dieãn bieán soá cuûa heä
thoáng ñieàu khieån, chuùng ta söõ duïng phöông phaùp bieán ñoåi môùi :
phöông phaùp bieán ñoåi z . Vieäc söû duïng phöông phaùp bieán ñoåi Laplace
gaëp nhieàu trôû ngaïi vì chuùng ta ñang duøng phöông trình sai phaân thay
cho vieäc thieát keá caùc heä thoáng ñieàu khieån döõ lieäu ñaõ ñöôïc laáy maãu.
3. THIEÁT KEÁ PID SOÁ
Ôû muïc naøy, ta seõ phaân tích kyõ thuaät thieát keá theo phöông phaùp
ñaùp öùng taàn soá, xem xeùt boä ñieàu khieån sôùm treå pha theo quan ñieåm
khaùc tröôùc. Boä ñieàu khieån naøy ñöôïc goïi laø PID (Proportional Integral
Derivative), boä ñieàu khieån vi tích phaân tyû leä.
49
Haøm truyeàn cuûa boä ñieàu khieån vi tích phaân tyû leä PID cho bôûi:
wK
w
KKwD DIp .)( ++=
Trong bieåu thöùc naøy, Kp laø ñoä lôïi cuûa khaâu tyû leä, Ki laø ñoä lôïi
cuûa khaâu tích phaân coøn Kd laø ñoä lôïi khaâu vi phaân.
Ñaàu tieân, xem xeùt ñeán boä ñieàu khieån PI (tính phaân tyû leä). Haøm
truyeàn ñaït laø :
w
ww
K
w
KwK
w
KKwD woIIPIp
)/1(.)(
+=+=+=
Vôùi wwo = Ki/Kp. Chuù yù raèng ñaây laø boä loïc treå pha coù öu ñieåm
nhö maïch ñieàu khieån treã pha : taêng ñoä döï tröõ oån ñònh vaø giaûm sai soá
xaùc laäp
Tieáp theo, ta xeùt boä ñieàu khieån PD, haøm truyeàn ñaït nhö sau
)1(.)(
wo
Dp w
wKpwKKwD +=+=
Vôùi wwo = Kp/Kd. Muïc ñích cuûa boä ñieàu khieån PD naøy laø caûi
tieán söï oån ñònh cuûa heä thoáng, taêng baêng thoâng heä thoáng voøng kín ñeå
taêng toác ñoä ñaùp öùng. Taùc duïng cu...

---