Khảo sát đáp ứng ngõ ra của hệ thống với Ki=0, Kd=0, và thay đổi Kp Yêu cầu:- Vẽ các đáp ứng của ngõ ra động cơ DC ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau.. - Vẽ các đáp ứng của tín
Xây dựng bộ điều khiển vòng hở
Hình 1: Sơ dồ khối bộ điều khiển vòng hở không có hồi tiếp
II Xây dựng bộ điều khiển vòng hở có tín hiệu đọc về tT Encoder
Xây dựng bộ điều khiển hồi tiếp PID
Hình 2: Sơ đồ khối bộ điều khiển vòng kín PID
Khảo sát bộ điều khiển PID
Khảo sát đáp ứng ngõ ra của hệ thống với Ki=0, Kd=0, và thay đổi Kp
- Vẽ các đáp ứng của ngõ ra động cơ DC ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau.
- Vẽ các đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau.
- Lập bảng xác định các thông số chất lượng bộ điều khiển ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau.
1 Trường hợp Kp=0.5 Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
2 Trường hợp Kp=1 Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
3 Trường hợp Kp=1 Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
4 Trường hợp Kp=1 Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
5 Trường hợp Kp=5 Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
6 Trường hợp Kp Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
Khảo sát đáp ứng ngõ ra của hệ thống với Kp=4, Kd=0 và thay đổi Ki
- Vẽ các đáp ứng của ngõ ra động cơ DC ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau.
- Vẽ các đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau.
- Lập bảng xác định các thông số chất lượng bộ điều khiển ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau.
** Giải Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
Bảng dưới dây thể hiện các thông số chất lượng bộ điều khiển ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau đã làm ở trên
3 Khảo sát đáp ứng ngõ ra của hệ thống với Kp=4, Ki=0.2 và thay đổi Kd Yêu cầu:
- Vẽ các đáp ứng của ngõ ra động cơ DC ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau.
- Vẽ các đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau.
- Lập bảng xác định các thông số chất lượng bộ điều khiển ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau.
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
- Đồ thị đáp đáp ứng của ngõ ra động cơ DC
- Đồ thị đáp ứng của tín hiệu điều khiển ứng
Bảng dưới dây thể hiện các thông số chất lượng bộ điều khiển ứng với các thông số bộ điều khiển khác nhau đã làm ở trên
Thiết kế bộ điều khiển PID
Vẽ các đáp ứng của ngõ ra động cơ DC.
Vẽ các đáp ứng của tín hiệu điều khiển.
Xác định các thông số POT, Ess, Tr và Tss trên hình vẽ. Giải
Chọn thông số điều khiển:
** Đáp ứng của ngõ ra động cơ DC.
** Đáp ứng của tín hiệu điều khiển
Kết quả các thông số POT, Ess, Tr và Tss:
Vẽ các đáp ứng của ngõ ra động cơ DC.
Vẽ các đáp ứng của tín hiệu điều khiển.
Xác định các thông số POT, Ess, Tr và Tss trên hình vẽ
Chọn thông số điều khiển:
** Đáp ứng ngõ ra của động cơ DC
** Đáp ứng của tín hiệu điều khiển.
Kết quả các thông số POT, Ess, Tr và Tss:
Câu hỏi mở
- Trình bày ảnh hưởng của của các thông số bộ điều khiển PID lên các chất lượng của hệ thống (POT, Ess, Tr, Tss) Trả lời:
- Kp: Việc tăng Kp giúp sai số xác lập của hệ thống tốt hơn (sai số nhỏ đi) nhưng khi tăng quá cao thì lại làm hệ thống dao động nhiều cũng như sai số tăng lên
- Ki : Khi KI thay đổi thì sai số xác lập Ess không thay đổi nhiều
-KD: Khi KD thay đổi thì cũng không ảnh hưởng đến sai số xác lập của hệ thống nhiều
- Kp: Tăng Kp làm tăng giá trị độ vọt lố gây dao động hoặc làm hệ thống bất ổn.
- Ki: K cũng làm cho độ vọt lố tăng cao khi tăng KI từ đó làm hệ thống trở nên không ổn định.I
- Kd: Kd là thành phần điều khiển giúp giảm độ vọt lố khi tăng Kd tuy nhiên khi Kd quá lớn nó sẽ làm hệ thống trở nên nhạy và làm hệ thống có độ vọt lố cao
- Kp: Tăng Kp có thể giúp giảm thời gian thiết lập hệ thống.
- Ki: Ki giúp cải thiện thời gian thiết lập khi có Ki phù hợp Khi tăng Ki thì thời gian lên của hệ thống giảm, cho thấy hệ thống phản ứng nhanh hơn
- Kd: Khi Kd thay đổi không ảnh hưởng nhiều đến phản ứng của hệ thống nói cách khác không ảnh hưởng đến thời gian lên của hệ thống
- Kp: Tăng Kp không làm ảnh hưởng đáng kể đến thời gian xác lập của hệ thống
- Ki: khi Ki tăng làm thời gian xác lập của hệ thống dài hơn, hệ thống lâu ổn định hơn
- Kd: Kd giúp kiểm soát dao động từ đó giúp cho hệ thống xác lập nhanh hơn, giúp cho thời gian xác lập giảm đi.
Tổng kết ảnh hưởng của các thông số đến bộ điều khiển Đáp ứng vòng kín Thời gian lên Độ vọt lố Thời gian xác lập Sai số xác lập
Kp Giảm Tăng Ít thay đổi Giảm
KI Giảm Tăng Tăng Ít thay đổi
KD Ít thay đổi Giảm Giảm Ít thay đổi