Thuật toán điều khiển PID

 Công thức bán kính đường cong liên hệ chiều dài cơ sở và góc lái:

𝑅 = 𝐿𝜔

tan 𝛿 (3)  Thêm (3) vào (1) và (2) ta được tốc độ góc tại mỗi bánh xe trái và phải:

𝜔𝑙 =𝐿𝜔 + 𝑑2 𝜔tan 𝛿 1 𝐿𝜔 𝜔𝑣 𝜔𝑟 =𝐿𝜔 −2𝑑𝜔 tan 𝛿 1 𝐿𝜔 𝜔𝑣

 Sự khác nhau giữa tốc độ góc của mỗi bánh xe được biểu hiện bởi mối liên hệ: ∆𝜔 = 𝜔𝑙− 𝜔𝑟 =𝑑𝜔 ∙ tan 𝛿

𝐿𝜔 𝜔𝑣

 Tín hiệu số của góc lái cho biết hướng đường cong δ > 0 → quay vòng phải

δ < 0 → quay vòng trái δ = 0 → đi thẳng

Khi xe bắt đầu quay vòng, bộ điều khiển sẽ nhận tín hiệu góc lái và điều khiển các bánh xe. Vi sai điện tử ngay tức thì giảm tốc độ bánh ở trong và tăng tốc bánh bên ngoài vòng cua. Tốc độ góc tương ứng với mỗi bánh:

𝜔𝑙 = 𝜔𝑣+∆𝜔

2

𝜔𝑟 = 𝜔𝑣 −∆𝜔 2

2.2.2. Thuật toán điều khiển PID

Bộ điều khiển PID là bô ̣ điều khiển hồi tiếp vòng kín, kết hợp ba bô ̣ điều khiển vi phân, tích phân, tỉ lê ̣. Nó có chức năng điều khiển hê ̣ thống đáp ứng nhanh, vo ̣t lố thấp, sai số xác lập bằng không nếu cho ̣n thông số phù hợp.

(6)

(7) (8) (4)

Mục tiêu điều khiển của bô ̣ PID là giảm đô ̣ vo ̣t lố (POT), giảm thời gian xác lâ ̣p (ts), triệt tiêu sai số xác lâ ̣p và giảm dao đô ̣ng.

 Bộ điều khiển P:

 Hàm truyền của bô ̣ điều khiển P là Kp.  Kp càng lớn thì tốc độ đáp ứng càng nhanh.  Kp càng lớn thì sai số xác lập càng nhỏ.

 Kp tăng quá lớn thì vọt lố càng cao, nếu tăng nữa thì hệ thống mất ổn định và dao động không tắt dần.

Hình 2. 14 Sơ đồ khối bộ điều khiển PID

 Bộ điều khiển I:

 Hàm truyền của nó là Ki/s.

 Ki càng lớn thì độ vọt lố càng cao.  Ki càng lớn thì sai số xác lập càng nhỏ.  Ki càng lớn thì đáp ứng quá độ càng lâu.  Bộ điều khiển D:

 Phải sử dụng kết hợp với khâu P hoặc khâu I.  Kd càng lớn thì độ vọt lố càng nhỏ.

 Kd càng lớn thì đáp ứng quá độ càng nhanh.  Khâu D rất nhạy với nhiễu tần số cao.

Trong thực tế, thiết kế bô ̣ điều khiển PID bằng nhiều phương pháp như QĐNS, dùng biểu đồ Bode, hay phương pháp giải tích nhưng rất ít dùng do khó khăn trong viê ̣c xây dựng hàm truyền. Mô ̣t trong những phương pháp phổ biến để thiết kế bô ̣ điều khiển PID là phương pháp Zeigler – Nichols. Và phương pháp điều chỉnh thủ công cũng là mô ̣t trong những phương pháp thực nghiê ̣m phổ biến để thiết kế bô ̣ điều khiển PID.

Hình 2. 16 Sơ đồ khối bộ điều khiển chỉ có I

Chương 3. THIẾT KẾ XE ĐIỆN TRÊN CATIA VÀ THI CÔNG XE ĐIỆN