(TIỂU LUẬN) bài tập lớn tìm hiểu về 6 bộ điều khiển PID

TRƯỜNG ĐIỆN-ĐIỆN TỬ, ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA TỰ ĐỘNG HĨA BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Tìm hiểu điều khiển PID Giảng viên hướng dẫn: Mơn học Mã lớp học: Nhóm SV thực hiện: Nhóm 11 Họ tên Võ Thái Linh Vũ Văn Long Lê Hữu Hoàng Nguyễn Đức Minh Nguyễn Quốc Huy HÀ NỘI, 6/2022 MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Tiêu chí chỉnh định 1.2 Đối tượng điều khiển 1.3 Mô kiểm chứng Matlab/Simulink CHƯƠNG 2: BỘ ĐIỀU KHIỂN P 2.1 Tổng quan điều khiển P 2.2 Chỉnh định điều khiển P 2.3 Kết mô 2.3.1 Đồ thị tín hiệu đầu 2.3.2 Đồ thị Bode 2.3.3 Kết luận CHƯƠNG 3: BỘ ĐIỀU KHIỂN PD 3.1 Tổng quan điều khiển PD 3.2 Chỉnh định điều khiển PD 3.3 Kết mơ 3.3.1 Đồ thị tín hiệu đầu 3.3.2 Đồ thị Bode 3.4 Kết luận 10 CHƯƠNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PI 12 4.1 Giới thiệu chung 12 4.2 Chỉnh định tham 12 số điều khiển PI 4.3 Kết mô 13 4.3.1 Đồ thị tín hiệu đầu 14 4.3.2 Đồ thị Bode 15 CHƯƠNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PI+ 17 5.1 Giới thiệu chung 17 5.2 Chỉnh định tham 19 số điều khiển PI+ 5.3 Kết mô 19 5.3.1 Đồ thị Bode 19 5.3.2 Đáp ứng với tín hiệu mẫu 20 5.3.3 So sánh với điều khiển PI 22 CHƯƠNG 6: BỘ ĐIỀU KHIỂN PID 24 6.2 Chỉnh định PID 24 6.3 Ziegler-Nichols Phương pháp 25 6.3.1 Mô với Setpoint dạng Step 26 6.3.2 Mô với Setpoint dạng sóng vng 31 6.4 Phương pháp chỉnh định tay 35 6.5 Nhận xét 37 CHƯƠNG 7: Bộ điều khiển PID+ 39 7.2 Quy trình chỉnh định 39 7.3 Kết mô 39 7.3.1 Đồ thị Bode 40 7.3.2 Đồ thị đầu 40 7.4 So sánh với PID 41 7.5 Nhận xét 42 CHƯƠNG 8: BỘ BÙ LEAD – LAG 42 8.1 Bộ bù sớm pha 42 8.2 Bộ bù trễ pha 43 8.3 Bộ bù sớm trễ pha 44 CHƯƠNG 9: LỰA CHỌN BỘ ĐIỀU KHIỂN 45 9.1 Lựa chọn điều khiển 45 9.2 Kết luận 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Tiêu chí chỉnh định Trong toàn ta sử dụng chung quy trình chỉnh định để có so sánh điều khiển Một tập yêu cầu ổn định đưa cho điều khiển để kiểm tra xem có phù hợp với đối tượng hệ thống hay không Trong thực tế khơng phải lúc có hệ thống đo lường xuất biểu đồ Bode nên phương pháp chỉnh định dựa đo lường miền thời gian để xác định tính ổn định Trong phần chỉnh định hệ thống, ta sử dụng tín hiệu xung vng để phát hệ thống có ổn định biên hay khơng thử nghiệm với tín hiệu nhẹ cho phép ổn điện biên vượt qua mà khơng bị phát Tiêu chí chỉnh định với đáp ứng tín hiệu xung vng: • • Tại vùng tần số cao, chỉnh định khâu P D đáp ứng phải có độ q điều chỉnh thấp (1) 1+Ts (αα−+11 ) T √α (ωmax )=20 log (K C )+ 10 log (α) Dưa vao biêu đô Bode cua khâu sơm pha chung ta thây đăc tinh pha luôn dương ( ( ) > 0, ), đo tin hiêu luôn sơm pha tin hiêu vao Khâu hiêu chinh sơm pha la bô loc thông cao (xem biêu đô Bode biên đô), sư dung khâu hiêu chinh sơm pha se mơ rông đươc băng thông cua thông, lam cho đap ưng cua thông nhanh hơn, đo khâu hiêu chinh sơm pha cai thiên đap ưng qua đô Tuy nhiên cung tac đông mơ rông băng thông ma khâu hiêu chinh sơm pha nhay vơi nhiêu tân sô cao 8.2Bộ bù trễ pha Hàm truyền G (s )=K C 1+αTs C ,(α