Tiềm năng, ý nghĩa khoa học của hệ điều chỉnh tự động

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) thiết kế hệ tự chỉnh trong hệ thống điều khiển số tốc độ động cơ một chiều (Trang 28 - 29)

Trong những năm trở lại đây, nền công nghiệp sản xuất phát triển vô cùng mạnh mẽ, các hệ thống bằng tay thông thường dần dần được thay thế hết bằng các hệ thống tự động tiên tiến.

Điều này thúc đẩy lĩnh vực nghiên cứu về kỹ thuật điều khiển tự động phát triển mạnh một cách vượt bậc cả về lý thuyết lẫn ứng dụng. Điển hình là các loại robot tự động. Nói đến robot, ta có thể thấy trên thế giới đã xuất hiện các loại robot đạt được tốc độ cực kỳ cao và vô cùng chắnh xác như các máy DEK gắn các linh kiện điện tử lên PCB, máy CNC dùng để đục khắc , tạo hình với quy mô lớnẦ

Còn trong quân sự, các loại robot di dộng giám sát, rà phá bom mìn được sử dụng để tránh các tổn thất về con người được sử dụng. Robot hầu hết được sử dụng thay thế con người trong các môi trường có rủi ro cao, mang tắnh nguy hiểm như môi trường lòng đất, lò phản ứng hạt nhân, thao tác ngoài không gian hoặc dưới đáy biển. Lĩnh vực nghiên cứu robot là một lĩnh vực rộng lớn bao gồm nhiều phạm vi như vật lý học, điều khiển học, xử lý hình ảnh, cơ khắ chắnh xác, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật máy tắnh.

Nhắc đến robot, chúng ta không thể không nhắc đến những giải thuật điều khiển động cơ DC, điển hình là bộ điều khiển PID. Bộ điều khiển PID trong các thiết kế bộ điều tốc xuất hiện từ những năm 1890. Các bộ điều khiển PID sau đó được phát triển trong hệ thống lái tàu thủy tự động. Mục tiêu của điều khiển là nâng cao chất lượng các hê ̣ thống điều khiển tự đô ̣ng. Tuy nhiên, trên thực tế có rất nhiều đối tượng điều

khiển khác nhau, với các yêu cầu, đă ̣c tính phức ta ̣p khác nhau. Giải thuật điều khiển PID được sử dụng để điều khiển động cơ vì tắnh đơn giản nhưng vẫn đạt được hiệu quả tương đối trong những trường hợp cố định. Tuy nhiên, để điều khiển hiệu quả bộ điều khiển PID, chúng ta cần xác định đúng hệ số Kp, Ki, Kd, vì thế trong những hệ thống thay đổi liên tục, việc sử dụng bộ điều khiển PID truyền thống thể hiện nhiều nhược điểm.

Một trong những đề tài hấp dẫn của lý thuyết điều khiển học hiện đại là nghiên cứu và tối ưu giải thuật thắch nghi, xây dựng một hệ thống điều chỉnh tự động với bộ điều khiển tự chỉnh. Trong những năm gần đây, bộ điều khiển tự chỉnh tỏ ra rất hứa hẹn trong những hệ thống mà thông số chưa biết hoặc luôn thay đổi bởi khả năng tự thắch nghi, cho đáp ứng nhanh và chắnh xác song song với sự phát triển của những bộ vi điều khiển hiệu năng cao. Vắ dụ như các robot, hệ thống công nghiệp có thể thay thế những bộ phận hỏng hóc bằng những loại động cơ khác nhau mà vẫn đảm bảo độ ổn định của sản phầm; các thang máy và robot chuyên chở có thể hoạt động mượt và trơn tru hơn bất chấp lĩnh vực điều khiển chắnh xác áp dụng giải thuật thắch nghi sẽ mang lại lợi ắch lớn cho phát triển công nghiệp tại Việt Nam, ứng dụng trong điều khiển chắnh xác nhiệt độ lò nhiệt y tế sự thay đổi của tải.

Với bộ điều khiển tự chỉnh, bất kì động cơ DC nào cũng được điều khiển chắnh xác và hiệu quả hơn so với những bộ điều khiển khác, điển hình là bộ điều khiển PID truyền thống.

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) thiết kế hệ tự chỉnh trong hệ thống điều khiển số tốc độ động cơ một chiều (Trang 28 - 29)