Để điều khiển ổn định tốc độ động cơ một chiều bằng xung áp thì e sử dụng thuật toán PID để điều khiển

Để điều khiển ổn định tốc độ động chiều xung áp e sử dụng thuật tốn PID để điều khiển Như điều khiển động dùng giải thuật PID Kỹ thuật điều khiển PID kỹ thuật điều khiển mới, lại kỹ thuật phổ biến chuyên dùng để điều khiển hệ thống công nghiệp hệ thống lị nhiệt, điều khiển tốc độ, vị trí, moment DC Một lý điều khiển PID trở nên phổ biến tính đơn giản, dễ triển khai vi xử lý nhỏ với hiệu tính tốn hạn chế Cấu trúc chung hệ thống vịng kín sau: Hình 1: Cấu trúc chung hệ thống điều khiển vịng kín Trong hình vẽ trên: - Plant: hệ thống cần điều khiển - Controller: Cung cấp tín hiệu điều khiển cho Plant, thiết kế để điều khiển toàn đáp ứng hệ thống Hàm truyền điều khiển PID có dạng sau: Trong đó: - KP: Độ lợi khâu tỷ lệ - KI: Độ lợi khâu tích phân - KD: Độ lợi khâu vi phân Biến số (e) đại diện cho sai số giá trị mong muốn (R) giá trị ngõ (Y) Sai số (e) đưa đến điều khiển PID, điều khiển tính tốn vi phân tích phân tín hiệu sai số Tín hiệu (u) có giá trị sau: Tín hiệu (u) đưa đến đối tượng điều khiển ta thu tín hiệu (Y) Tín hiệu lại đưa đến cảm biến để tính tốn sai số (e) Bộ điều khiển lại tính tốn giá trị vi phân, tích phân sai số Q trình lặp lặp lại Đặc tính điều khiển P, I D: Bộ điều khiển tỷ lệ (K P) có tác dụng làm giảm thời gian lên làm giảm, không triệt tiêu, sai số trạng thái xác lập (steadystate error) Bộ điều khiển tích phân (KI) triệt tiêu sai số trạng thái xác lập, lại làm giảm chất lượng đáp ứng độ Bộ điều khiển vi phân (KD) làm tăng độ ổn định hệ thống, giảm độ vọt lố tăng chất lượng đáp ứng độ Tác động điều khiển KP, KI, KD trình bày bảng sau: Thời gian Thời gian lên Độ vọt lố Sai số xác lập KP Giảm Tăng Thay đổi nhỏ Tăng KI Giảm Tăng Tăng Triệt tiêu KD Thay đổi nhỏ Giảm Giảm Thay đổi nhỏ độ Cần lưu ý điều khiển PID, tác động khơng xác, KP, KI KD phụ thuộc lẫn Thực ra, thay đổi thơng số làm thay đổi tác động hai thơng số cịn lại Chỉnh định điều khiển PID phương pháp Zeigler – Nichols: Ban đầu, đặt tất độ lợi KP, KI, KD Sau tăng KP lên đạt giá trị độ lợi Ku, độ lợi mà ngõ hệ thống bắt đầu dao động với biên độ không đổi Ku chu kỳ dao động Tu dùng để tính tốn độ lợi K P, KI, KD dựa vào công thức sau Bộ điều khiển KP KI KD P Ku/2 - - PI Ku/2.2 Tu/1.2 - PID Ku/1.7 Tu/2 Tu/8 Driver PID cho động DC: Hình 2: Sơ đồ khối phần cứng Trong mạch điều khiển này, vi điều khiển đóng vai trị quan trọng Nó nhận tín hiệu điều khiển từ main board, tín hiệu hồi tiếp từ động thơng qua incremental encoder để tính tốn giá trị PWM cần thiết xuất cho khuếch đại cơng suất điều khiển động đạt tốc độ/vị trí mong muốn Như nói trên, PID thuật tốn điều khiển đơn giản, bọn em sử dụng vi điều khiển atmega328p vào Incremental encoder phận thiếu hệ thống, cung cấp thơng tin trạng thái thời hệ thống cho vi điều khiển Encoder có độ phân giải cao cho chất lượng điều khiển tốt Tuy nhiên, encoder có độ phân giải cao yêu cầu khả xử lý vi điều khiển cao Khối công suất nhằm cung cấp điện áp xác điều khiển động hoạt động dựa việc xử lý, tính tốn vi điều khiển Tùy theo công suất động cần điều khiển mà ta phải thiết khối cho phù hợp  ... trên, PID thuật toán điều khiển đơn giản, bọn em sử dụng vi điều khiển atmega328p vào Incremental encoder phận thiếu hệ thống, cung cấp thơng tin trạng thái thời hệ thống cho vi điều khiển Encoder... nhận tín hiệu điều khiển từ main board, tín hiệu hồi tiếp từ động thơng qua incremental encoder để tính toán giá trị PWM cần thiết xuất cho khuếch đại công suất điều khiển động đạt tốc độ/ vị trí... nhỏ độ Cần lưu ý điều khiển PID, tác động khơng xác, KP, KI KD phụ thuộc lẫn Thực ra, thay đổi thơng số làm thay đổi tác động hai thơng số cịn lại Chỉnh định điều khiển PID phương pháp Zeigler