Luật điều khiển PID ( vòng kín) PID cách viết tắc từ Propotional (tỉ lệ), Integral (tích phân), Derivative (đạo hàm) giải thuật điều khiển dùng nhiều ứng dụng điều khiển tự động với yêu cầu xác (accurate), nhanh (fast response), ổn định (small overshot) Tùy vào mục đích đối tượng điều khiển mà điều khiển PID lượt bớt để trở thành điều khiển P, PI PD Cơng việc người thiết kế điều khiển PID chọn hệ số Kp, Kd Ki cho điều khiển hoạt động tốt ổn định (quá trình gọi PID gain tuning) Đây việc dễ dàng phụ thuộc vào nhiều yếu tố Tơi tóm tắt kinh nghiệm chọn hệ số cho PID sau: - Chọn Kp trước: thử điều khiển P với đối tượng thật (hoặc mô phỏng), điều chỉnh Kp cho thời gian đáp ứng đủ nhanh, chấp nhận overshot nhỏ - Thêm thành phần D để loại overshot, tăng Kd từ từ, thử nghiệm chọn giá trị thích hợp Steady state error xuất - Thêm thành phần I để giảm steady state error Nên tăng Ki từ bé đến lớn để giảm steady state error đồng thời không overshot xuất trở lại Một điều tự nhiên, với yêu cầu nhanh cách đơn giản để cơng thức hóa ý tưởng dùng quan hệ tuyến tính: F=Kp*e Trong Kp số dương mà gọi hệ số P (Propotional gain), e sai số cần điều khiển Mục tiêu điều khiển đưa e (sai số) tiến nhanh tốt Rõ ràng Kp lớn tác động nhanh điều khiển lớn Tuy nhiên, quán tính mà việc điều khiển nhanh gây tính ổn định (do lực quán tính lực điều khiển tạo cặp đối lực xuất hai khoảng thời gian liên tiếp => chúng tạo dao động không kiểm soát được) Như vậy, ta sử dụng đạo hàm sai số e để làm tăng giá trị ngược chiều lực F (vì e giảm nhanh dần) Nếu sử dụng đạo hàm làm thành phần “thắng” giảm overshot xe Thành phần “thắng” thành phần D (Derivative) điều khiển PID mà khảo sát Thêm thành phần D vào điều khiển P tại, thu điều khiển PD sau: F=Kp*e + Kd*(de/dt) Trong (de/dt) vận tốc thay đổi sai số e Kd số không âm gọi hệ số D (Derivative gain) Sự diện thành phần D làm giảm overshot vật thể điều khiển tiến gần vị trí cân (vị trí ổn định), lực F gồm thành phần Kp*e > =0 (P) Kd*(de/dt) Hệ thống dao động độ vọt lố cao Nếu Kp tăng giá trị giới hạn hệ thống dao động khơng tắt dần => ổn định Khâu Ki Tín hiệu ngõ xác định sai số KI lớn đáp ứng độ chậm KI lớn sai số xác lập nhỏ đặc biệt hệ số khuếch đại khâu tích phân vơ tần số => triệt tiêu sai số xác lập với hàm nấc KI lớn độ vọt lố cao Khâu Kd KD lớn đáp ứng độ nhanh KD lớn độ vọt lố nhỏ Hệ số khuếch đại tần số cao vô lớn nên khâu hiệu chỉnh D nhạy với nhiễu tần số cao Khâu vi phân khơng thể sử dụng mà phải dùng kết hợp với khâu P I ... điều khiển PID rõ Tùy vào mục đích đối tượng điều khiển mà điều khiển PID lượt bớt để trở thành điều khiển P, PI PD Cơng việc người thiết kế điều khiển PID chọn hệ số Kp, Kd Ki cho điều khiển. .. phân) điều khiển PID Vì điều biết, tích phân đại lượng theo thời gian tổng đại lượng theo thời gian Bộ điều khiển đến thời điểm đầy đủ PID: F=Kp*e + Kd*(de/dt)+Ki*∫edt Như vậy, chức thành phần điều. .. steady state error, người ta thêm vào điều khiển thành phần có chức “cộng dồn” sai số Khi steady state error xảy ra, thành phần P D tác dụng, thành phần điều khiển “cộng dồn” sai số theo thời gian