26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 17 Ảnh hưởng của khâu hiệu chỉnh tích phân tỉ lệ (PI) Ảnh hưởng của khâu hiệu chỉnh tích phân tỉ lệ (PI) Hàm truyền: ) 1 1()( sT K s K KsG I P I PC +=+= Khâu hiệu chỉnh PI là một trường hợp riêng của khâu hiệu chỉnh trể pha, trong đó độ lệch pha cực tiểu giữa tín hiệu ra và tín hiệu vào là ϕ min =−90 0 , tương ứng với tần số ω min =0. Khâu hiệu chỉnh PI làm tăng bậc vô sai của hệ thống, tuy nhiên cũng làm cho hệ thống có vọt lố, thời gian quá độ tăng lên Biểu đồ Bode 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 18 Ảnh hưởng của khâu hiệu chỉnh tích phân tỉ lệ (PI) Ảnh hưởng của khâu hiệu chỉnh tích phân tỉ lệ (PI) Chú ý: Thời hằng tích phân càng nhỏ độ vọt lố càng cao 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 19 Ảnh hưởng của khâu hiệu chỉnh vi tích phân tỉ lệ (PID) Ảnh hưởng của khâu hiệu chỉnh vi tích phân tỉ lệ (PID) Biểu đồ Bode: Khâu hiệu chỉnh PID: làm nhanh đáp ứng quá độ tăng bậc vô sai của hệ thống. Hàm truyền: sK s K KsG D I PC ++=)( ) 1 1()( sT sT KsG D I PC ++=⇔ () sT sT KsG D I PC 2 1 1 1 1)( + +=⇔ 26 September 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 20 So saùnh caùc khaâu hieäu chænh PD. PI. PID So saùnh caùc khaâu hieäu chænh PD. PI. PID 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 21 Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục dùng phương pháp quỹ đạo nghiệm số dùng phương pháp quỹ đạo nghiệm số 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 22 Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS dùng QĐNS Bước 2: Xác đònh góc pha cần bù để cặp cực quyết đònh nằm trên QĐNS của hệ thống sau khi hiệu chỉnh bằng công thức: * 2,1 s ∑∑ == −−−+−= m i i n i i zsps 1 * 1 1 * 1 0* )arg()arg(180 φ trong đó pi và zi là các cực của hệ thống G(s) trước khi hiệu chỉnh. ∑ +−= * 1 0* )(180 ssG cực đến của cực cáctừ góc φ ∑ − * 1 )( ssG cực đến của zero cáctừ góc )1( )/1( )/1( )( > + + = α α Ts Ts KsG CC Khâu hiệu chỉnh cần thiết kế độ, quá gian Thời POT lo á vọt Độ ⇒ n ω ξ 2* 2,1 1 ξωξω −±−=⇒ nn js Bước 1: Xác đònh cặp cực quyết đònh từ yêu cầu thiết kế về chất lượng của hệ thống trong quá trình quá độ: 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 23 Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt) Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt) Bước 3: Xác đònh vò trí cực và zero của khâu hiệu chỉnh Vẽ 2 nữa đường thẳng bất kỳ xuất phát từ cực quyết đònh sao cho 2 nữa đường thẳng này tạo với nhau một góc bằng φ* . Giao điểm của hai nữa đường thẳng này với trục thực là vò trí cực và zero của khâu hiệu chỉnh. Có hai cách vẽ thường dùng: PP đường phân giác (để cực và zero của khâu H/C gần nhau) PP triệt tiêu nghiệm (để hạ bậc của hệ thống) * 1 s Bước 4: Tính hệ số khuếch đại K C bằng cách áp dụng công thức: 1)()( * 1 = =ss C sGsG 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 24 Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS Thí dụ thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS Yêu cầu: thiết kế khâu hiệu chỉnh G C (s) để đáp ứng quá độ của hệ thống sau khi hiệu chỉnh thỏa: POT<20%; tqđ < 0,5 sec (tiêu chuẩn 2%). R(s) + − C(s) G C (s) )5( 50 +ss Giải: )1( )/1( )/1( )( > + + = α α Ts Ts KsG CC Vì yêu cầu thiết kế cải thiện đáp ứng quá độ nên khâu hiệu chỉnh cần thiết kế là khâu sớm pha . hieäu chænh PD. PI. PID 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 21 Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục Thiết kế hệ thống điều khiển liên tục dùng phương pháp quỹ đạo nghiệm số dùng phương. September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 23 Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt) Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS (tt) Bước 3: Xác đònh vò trí cực và zero. phương pháp quỹ đạo nghiệm số 26 September 2006 © H. T. Hồng - ÐHBK TPHCM 22 Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha Trình tự thiết kế khâu hiệu chỉnh sớm pha dùng QĐNS dùng QĐNS Bước 2: Xác