CHƯƠNG 2: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
2.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống điều khiển
Ổn định là điều kiện cần đối với một hệ thống điều khiển. Tuy nhiên, một hệ
thống ổn định nhưng chất lượng có thểchưa cao vì một số lý do:
- Sai lệch điều khiển lớn hay nói cách khác là độchính xác điều khiển kém. - Thời gian quá trình quá độ có thểkéo dài gây ra tác động chậm.
- Độdao động của hệ thống khi tiến đến trạng thái xác lập lớn dẫn đến tổn thất
- …
Nhìn chung, chất lượng của hệ thống điều khiển được đánh giá qua chỉ tiêu tính ổn định và chỉ tiêu chất lượng ở trạng thái xác lập và quá trình quá độ. Quá trình quá độ của hệ thống được đánh giá bằng độ dự trữ dao động và thời gian quá
độ. Có rất nhiều phương pháp đểđánh giá chất lượng trạng thái quá độnhư đánh giá
theo sự phân bố nghiệm của phương trình đặc trưng, theo đặc tính của hệ hở… Trạng thái xác lập của hệ thống được đánh giá qua sai số xác lập của hệ thống.
Có thể có nhiều yêu cầu về chất lượng cùng một lúc được đặt ra khi hệ làm việc với một tín hiệu vào nhất định nào đó. Khi khảo sát quá trình điều khiển của các hệ ổn định, người ta dùng tín hiệu vào có dạng thường gặp như dạng bậc thang
đơn vị, dạng hàm tăng dần đều hay sóng điều hòa để khảo sát.
Bộ điều khiển là cơ cấu có cấu trúc nhất định và thông số có thể thay đổi trong phạn vi nhất định. Khác với bộ điều khiển, khâu điều chỉnh được lắp ráp với thông số cố định, sau đó tính toán đối với một đối tượng cụ thể. Chức năng của bộ điều khiển và khâu điều chỉnh là như nhau. Có thể mắc cả khâu điều chỉnh và bộ điều khiển trong cùng một hệ thống để nâng cao chất lượng của nó.
Theo chức năng, bộ điều khiển được phân thành các loại là bộ điều khiển tỉ
lệ (P - Proportional), bộđiều khiển tích phân (I - Integaration), bộđiều khiển tỉ lệ - tích phân (PI), bộ điều khiển tỉ lệ - vi phân (PD – Proportional Derivative) và bộ điều khiển tỉ lệ vi tích phân (PID). Bộđiều khiển đơn giản nhất là bộđiều khiển tỉ lệ
(P), tác dụng của nó như một khâu khuếch đại với hệ sốthay đổi được. Thay đổi hệ
số khuếch đại có thểlàm thay đổi sai lệch tĩnh nhưng không thể triệt tiêu được nó. Hệ số khuếch đại càng lớn thì hệ càng mất khả năng ổn định. Tác dụng của khâu tích phân trong bộđiều khiển là triệt tiêu sai lệch tĩnh, còn chức năng của phần tử vi phân (D) là cải thiện quá trình quá độ nếu xác định đúng thông số của nó.
Chương này sẽđề cập đến các nội dung chính sau: - Các phương pháp nâng cao chất lượng hệ thống - Luật điều chỉnh PID.