Điều khiển, giám sát hệ thống mạng PLC điều khiển lò mở lò nhiệt và máy xếp hàng tự động, chương 16 docx

Chương 16: Cách xác đònh thông số của bộ PID 6.5.3.1 Phương pháp Ziegler Nichol(cho PID) Kp = 1.2 1 2 T T (6.18) Ti = 2T 1 (6.19) Td = 0.5T2 (6.20) Với T 1 và T2 được xác đònh từ hàm truyền hở của động cơ. Hình 6-14 :đặc tuyến tốc độ hàm truyền hở của động cơ. 6.5.3.2 Phương pháp Jassen và Offerein : Thực nghiệm được tiến hành theo các bước sau : 1. Cho hệ thống làm việc ở biên giới ổn đònh :  Điều khiển đối tượng theo luật P(T0 và Ti ∞) .  Xác đònh hệ số k pth 2. cho hệ số làm việc với luật PI :  Cho hệ làm việc với luật PI và với hệ số k p =0.45k pth , Ti tùy chọn.  Giảm hàm số thời gian tích phân Ti cho đến khi hệ thống làm việc ở biên giới hạn ổn đònh. Xác đònh hằng số thời gian tích phân T ith ở chế độ này. Chọn Ti = T ith 3.Chọn luật điều khiển PID : o Cho hệ thống làm việc theo luật PID với p k = k pth - (  đủ nhỏ), Td và Ti tuỳ chọn. o Tăng hằng số thời gian vi phân cho đến khi hệ thống đạt được quá điều chỉnh cực đại lớn nhất  max = max. Xác đònh TDMAX . Chọn TD = 3 1 TDMAX và Ti = 4,5TD o Giảm k P cho đến khi hệ thống đạt được đặc tính động học mong muốn . 6.5.4 Hàm truyền của động cơ : Hình 6.15 : Sơ đồ truyền động của động cơ Phương trình cân bằng điện áp : = E + RưIư + Lư. dt dI (6.21) E = K  (6.22) Phương trình cân bằng noment : M = Mt + B.  + J dt d  (6.23) M = K  (6.24) Từ các phương trình (2.21) đến (2.24) ta viết dưới dạng toán tử : U u (s) = E u (s) + R u I u (s) + sI u (s) (6.25) E(s) = K .(s) (6.26) M(s) = Mt(s) +B (s) +s.J.(s) (6.27) M(s) = K (s) (6.28) Từ phương trình (2.25) có quan hệ giữa tốc độ với điện áp phần ứng và moment tải : (s) = )(. )().(1 )( 11 1 sU sHsG sG  + )(. )().(1 )( 22 2 sMt sHsG sG  (6.29) Với : G 1 (s) = K sTR uu )1( 1   BsT m )1( 1  = )1)(1( m sTsTBRu K   (6.30) Ta thấy rằng : do Tu  Tm nên : (1 + sTu)(1 + sTm)  (1+ Tm) Vậy 2.30 được viết : )( )( sIu s  = )1()( 2 sTmRuBK K    = RuBK K  2 )(   Tm RuBK Ru s   2 )( 1 1  (6.31) Đặt : Tm 1 = RuBK RuB  2 )(  Tm (6.32) Km = RuBk k  2 )(   (6.33) Vậy phương trình (2.30) được viết lại như sau : )( )( sU s  = )1( sTm Km  )( )( sIu s  = )1( K sTuB   = sTu K m  1 2 Với K 2m = B  K Mt(s) Hình 6.16 : Sơ đồ khối hệ thống điều khiển vòng kín của động cơ . Khi phân tích động cơ kích từ DC thì có thể phân tích thành 2 khối sau : (s) K 1m . 1 1 1 sTm sTm   Iư(s) m sT Km 1 2 Hình : 6.17 : Sơ đồ cấu trúc đơn giản hoá . và Offerein : Thực nghiệm được tiến hành theo các bước sau : 1. Cho hệ thống làm việc ở biên giới ổn đònh :  Điều khiển đối tượng theo luật P(T0 và Ti ∞) .  Xác đònh hệ số k pth 2. cho hệ. T ith 3.Chọn luật điều khiển PID : o Cho hệ thống làm việc theo luật PID với p k = k pth - (  đủ nhỏ), Td và Ti tuỳ chọn. o Tăng hằng số thời gian vi phân cho đến khi hệ thống đạt được quá điều chỉnh. hệ số làm việc với luật PI :  Cho hệ làm việc với luật PI và với hệ số k p =0.45k pth , Ti tùy chọn.  Giảm hàm số thời gian tích phân Ti cho đến khi hệ thống làm việc ở biên giới hạn ổn đònh.