Slide 1 16/04/2020 1 Nguyễn Thu Hà Lý thuyết điều khiển tự động 1 Luật điều khiển tỷ lệ (Proportional Control) 16/04/2020 Nguyễn Thu Hà Lý thuyết điều khiển tự động 2 + Tín hiệu điều khiển u[.]
16/04/2020 Nguyễn Thu Hà _ Lý thuyết điều khiển tự động 1 Luật điều khiển tỷ lệ (Proportional Control) + Tín hiệu điều khiển: u = kpe + Hàm truyền đạt: 𝑈(𝑠) K(s) = = 𝑘𝑝 ; Trong kp : hệ số khuếch đại 𝐸(𝑠) + Đặc tính tần biên pha K(j) = 𝑘p + Đồ thị bode Biên độ tần số : L() = 20lg(kp) Pha tần số: () = Bode Diagram 15 Magnitude (dB) 14.5 14 13.5 13 Nyquist Diagram 12.5 0.8 0.6 Phase (deg) 0.5 Imaginary Axis 0.4 0.2 -0.5 -0.2 -1 -0.4 10 10 Frequency (rad/s) -0.6 -0.8 -1 -1 Real Axis 16/04/2020 Nguyễn Thu Hà _ Lý thuyết điều khiển tự động Luật điều khiển tỷ lệ (Proportional Control) + Ưu điểm: - Là thuật tốn điều khiển đơn giản, dễ hiểu - Tốc đợ tác động nhanh - Chỉ với tham số cần điều chỉnh + Khuyết điểm: Tồn sai lệch tĩnh đối tượng khơng có chứa thành phần tích phân + Ứng dụng: - Điều khiển mức + Ví dụ 16/04/2020 𝑅2 𝐾 𝑠 =− 𝑅1 Nguyễn Thu Hà _ Lý thuyết điều khiển tự động Luật điều khiển tỷ lệ tích phân (Proportional Integral Control) Nyquist Diagram 80 60 )𝑡𝑑𝑒 𝑇𝑖 Trong đó: kp : hệ số khuếch đại Ti : hằng số thời gian tích phân + Đặc tính tần biên pha 1 K(j) = 𝑘𝑝(1 + 𝑗𝑇 ) =𝑘𝑝(1 − 𝑗 𝑇 ) 𝑖 𝑖 + Đồ thị Bode Biên độ tần số : L() = 20lg(kp)- 20lgTi + 20lg 𝑇𝑖𝜔 + 1 Pha tần số: () = arctan(- 𝑇 ) 𝑖 -20 -40 -60 -80 -1 Real Axis Bode Diagram 50 Magnitude (dB) 𝑖 20 40 30 20 10 Phase (deg) + Hàm truyền đạt: 𝑈(𝑠) K(s) = 𝐸(𝑠) = 𝑘𝑝(1 + 𝑇 𝑠) ; 40 Imaginary Axis + Tín hiệu điều khiển: 𝑢 = 𝑘𝑝 (𝑒 + -45 -90 -3 10 -2 -1 10 10 10 Frequency (rad/s) 16/04/2020 Nguyễn Thu Hà _ Lý thuyết điều khiển tự động Luật điều khiển tỷ lệ tích phân (Proportional Integral Control) + Ưu điểm: - Triệt tiêu sai lệch tĩnh với đối tượng khơng có chứa thành phần tích phân và tác động đầu vào hàm 1(t) - Được sử dụng rộng rãi công nghiệp + Khuyết điểm: - Tốc độ tác động chậm quy luật tỉ lệ - Phải chỉnh định hai thông số nên tìm thông số tối ưu khó - Có chứa thành phần tích phân nên tăng tính dao động +Ví dụ Kp= Kp 16/04/2020 Nguyễn Thu Hà _ Lý thuyết điều khiển tự động Ki= Kp /Ti Luật điều khiển tỷ lê vi tích phân (Proportional Integral Derivative Control) Nyquist Diagram 80 + Tín hiệu điều khiển: 𝑢 = 𝑘𝑝 (𝑒 + 60 𝑡𝑑𝑒 𝑇𝑖 𝑑𝑒 + 𝑇𝑑 𝑑𝑡 ) + Hàm truyền đạt: 𝑈(𝑠) K(s) = 𝐸(𝑠) = 𝑘𝑝(1 + 𝑇 𝑠+Tds) ; 40 Imaginary Axis 20 𝑖 -20 Trong đó: kp : hệ số khuếch đại Ti : hằng sớ thời gian tích phân Td : hằng số thời gian vi phân + Đặc tính tần biên pha K(j) = 𝑘𝑝(1 + 𝑗𝑇 +j 𝑇𝑑 ) 𝑖 + Đồ thị Bode Biên độ tần số : L() = 20lg(kp)- 20lgTi + 20lg (Tiω) +(TdTi𝜔 −1) Khi