Mục tiêu:
- Khái niệm cơ bản về “điều khiển” theo tiêu chuẩn DIN 19226 của Đức được định nghĩa: là quá trình một hệ thống, trong đó dưới tác động của một hay nhiều đại lượng vào, những đại lượng ra được thay đổi theo một qui luật nhất định của hệ thống đó.
- Đặc trưng cho quá trình điều khiển là mạch tác động hở (hệ thống điều khiển hở). Cấu trúc của hệ thống điều khiển hở được biểu diễn như trên hình MĐ15-05-1:
xe1 xa 1 xe2 xa2xe3 xa3
Hình MĐ15-05-1 - Hệ thống điều khiển hở.
- Các phần tử trong hệ thống điểu khiển được biểu diễn bằng hình chữ nhật, trong đó tín hiệu vào được kí hiệu là xe, tín hiệu ra kí hiệu là xa. Ví dụ trong hình MĐ15-05-2 là mạch điều khiển đơn giản một xy - lanh. Dưới tác động của đại lượng vào xe1 (nút bấm của van đảo chiều 3/2), đại lượng ra xe1 (khí nén) sẽ qua van đảo chiều. Đại lượng ra xa1 coi như là đại lượng vào xe2 của phần tử tiếp theo, tác động vào phần tử thứ 2, làm thay đổi vị trí của van đảo chiều. Tiếp tục tín hiệu ra xa2 như là tín hiệu vào xe3 tác động vào xy - lanh. Quá trình đi ra của xy - lanh là tín hiệu ra xa3.
xe 1
xe 2
xe 3 xa 3
Hình MĐ15-05-2 - Mạch điều khiển xy - lanh.
- Một hệ thống điều khiển bao gồm: thiết bị điều khiển và đối tượng điều khiển, xem sơ đồ trên hình MĐ15-05-3.
Hình MĐ15-05-3 - Sơ đồ hệ thống điều khiển. - Đối tượng điều khiển là các thiết bị máy móc trong kĩ thuật.
- Thiết bị điều khiển (mạch điều khiển) bao gồm phần tử đưa tín hiệu, phần tử xử lý tín hiệu, phần tử điều khiển và cơ cấu chấp hành.
- Tín hiệu điều khiển là đại lượng ra xa của thiết bị điều khiển và đại lượng vào xe của đối tượng điều khiển.
- Tín hiệu nhiễu z là đại lượng được tác động từ bên ngoài vào hệ thống và thường ảnh hưởng xấu tới chất lượng hoạt động của hệ thống.
- Thông tin (tín hiệu vào xe và tín hiệu ra xa) để cho mạch điều khiển bằng khí nén theo một qui luật định sẵn có thể thực hiện được là tín hiệu áp suất. Đại lượng đặc trưng của tín hiệu, giá trị áp suất được gọi là thông số tín hiệu.
- Khi tín hiệu áp suất được thay đổi liên tục; tương ứng với giá trị áp suất, nhận được những thông tin tương ứng khác nhau, được gọi là tín hiệu tương tự.
- Khi tín hiệu mà biên độ thay đổi gián đoạn, được gọi là tín hiệu rời rạc. - Khi tín hiệu thay đổi định nghĩa dưới dạng mã nhị phân, gọi là tín hiệu số. - Tín hiệu nhị phân là tín hiệu số chỉ có hai giá trị (0 và 1) và tín hiệu bộ ba là tín hiệu số có ba giá trị.
Hình MĐ15-05-4 - Phân loại tín hiệu điều khiển.