4. Phương phỏp nghiờn cứu
4.1.2.2. Bộ điều khiển tớch phõ n– tỉ lệ (PI)
Là dạng điều khiển sử dụng phổ biến trong họ PID. So với bộ điều khiển P, bộ điều khiển PImở rộng thờm thành phần tớch phõn (cũn gọi là tỏc động tớch phõn) với mục đớch triệt tiờu sai lệch tĩnh, tỏc động tớch phõn đưa ra tớn hiệu điều khiển tỉ lệ với tớch lũy của sai lệch điều khiển quan sỏt đượce(t).[8, 9, 10]
Hỡnh 4.2:Sơ đồ hệ thống với bộ điều khiển PI
Hàm truyền của bộ điều khiểnPI là:
( ) = ( )
( ) = +
( ) = . ( )+ . ( ) (4.11)
Trong thực tế việc chọn thụng số điều chỉnh kp, Ti để phự hợp với đối tượng, đỏp ứng được cỏc chỉ tiờu chất lượng của quỏ trỡnh quỏ độ là vấn đề hết sức quan trọng vỡ tớn hiệu ra của bộ biến đổi chậm pha so với tớn hiệu vào một gúc − ữ 0 chớnh là phụ thuộc vào tham số này. Về tốc độ tỏc động thỡ quy luậtPI chậm hơn so với qui luật tỉ lệ và nhanh hơn quy luật tớch phõn.
Về tớnh chất của luật điều khiển tỉ lệ thỡ nú cú đỏp ứng tốt xong tồn tại sai số tĩnh lớn khi tăng hệ số kp lờn cao thỡ sai số giảm nhỏ, dao động trong quỏ trỡnh quỏ độ lại lớn dẫn đến chất lượng của quỏ trỡnh quỏ độ xấu đi và khi kp quỏ lớn thỡ hệ thống mất tỏc động.
Khi kpđạt giỏ trị tối ưu thỡ chất lượng đỏp ứng của hệ thống chỉ phụ thuộc vào thời gian tớch phõn. Khi Ti lớn cú nghĩa là tớn hiệuU(t)cú giỏ trị nhỏ, ảnh hưởng của khõu tớch phõn đến đỏp ứng quỏ độ ớt vỡ vậy mà bộ điều khiển PI hoạt động như bộ điều khiển tỉ lệ. Tức là đỏp ứng đầu ra ổn định nhưng sai số vẫn cũn lớn so với yờu cầu.
Khi Ti giảm nhỏ (Ti ≤ 1) thỡ thành phần tớch phõn cú tỏc động tớch cực, đỏp ứng quỏ độ chưa cú dao động nhưng sai số xỏc lập lỳc này = 0. Khi giảm nhỏ Ti đến một trị số nào đú thỡ quỏ trỡnh quỏ độ khụng cũn đơn điệu mà nú trở thành quỏ trỡnh dao động. Như vậy cú thể thấy rằng thụng số Tiảnh hưởng lớn đến chất lượng của quỏ trỡnh quỏ độ. Việc lựa đặt Tilàm cho chất lượng quỏ trỡnh quỏ độ tốt lờn hoặc ngược lại và cú thể làm cho hệ thống mất ổn định.
Thiết bịPI được sử dụng rộng rói trong cụng nghiệp. Tuy nhiờn do ảnh hưởng của thành phần tớch phõn nờn tốc độ tỏc động của bộ điều khiển bị chậm đi. Nếu đối tượng cú nhiễu tỏc động liờn tục mà đũi hỏi độ chớnh xỏc cao thỡ ở bộ điều khiển này khụng đỏp ứng được.