5. Kết cấu luận văn
2.1.2.Cấu trúc chung của bộ điều khiển có phản hồi
Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc chung một hệ thống điều khiển
Một cấu trúc điều khiển kín phổ biến là bộ điều khiển PID. Bộ điều khiển PID có lẽ là thiết kế điều khiển hồi tiếp đƣợc sử dụng nhiều nhất. PID là từ viết tắt của Proportional-Integral-Derivative (có nghĩa là tỉ lệ-tích phân-vi phân), đề cập đến 3 khâu hoạt động trên tín hiệu sai số để tạo ra một tín hiệu điều khiển các giá trị tỉ lệ, tích phân và đạo hàm, viết tắt là P, I, và D. Giá trị tỉ lệ xác định tác động của sai số hiện tại, giá trị tích phân xác định tác động của
tổng các sai số quá khứ, và giá trị vi phân xác định tác động của tốc độ biến đổi sai số. Nếu u(t) là tín hiệu điều khiển gửi tới hệ thống, y(t) là đầu ra đo đƣợc và r(t) là đầu ra mong muốn, và sai số theo dõi e(t) = r(t) − y(t), một bộ điều khiển PID có dạng tổng quát nhƣ sau:
( ) ( ) ( ) ) ( e t dt d K dt t e K t e K t u p I D (2-1)
Đặc tính động học của vòng kín mong muốn đạt đƣợc bằng cách điều chỉnh 3 thông số KP, KI và KD, thƣờng lặp đi lặp lại bằng cách "điều chỉnh" và không cần có kiến thức cụ thể về một mô hình. Sự ổn định có thể thƣờng đƣợc chắc chắn bằng cách chỉ sử dụng khâu tỉ lệ. Khâu tích phân cho phép loại bỏ một bậc nhiễu (thƣờng là một đặc điểm đặc trƣng trong điều khiển quá trình). Khâu vi phân đƣợc sử dụng để cung cấp sự giảm dần hoặc hình dạng của đáp ứng. Các bộ điều khiển PID là lớp thiết lập tốt nhất trong hệ thống điều khiển: tuy nhiên, chúng không thể đƣợc sử dụng trong nhiều trƣờng hợp phức tạp hơn, đặc biệt nếu các hệ thống MIMO đƣợc xem xét.