3. CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM MÔ
3.1. Mục tiêu nghiên cứu
3.2.3. Điều khiển PID của hệ thống bậc nhất
Mục tiêu
Mục tiêu bài thực hành là nghiên cứu đáp ứng của hệ thống bậc nhất đối với bộ điều khiển PID đồng thời điều chỉnh bộ điều khiển PID.
- Đáp ứng của hệ thống bậc nhất trong vòng lặp mở mà không có bộ điều khiển PID.
- Sử dụng PID và quan sát ảnh hƣởng tham số PID đến đầu ra hệ thống trong vòng kín.
- Xác định thông số PID đạt yêu cầu hệ thống
Các thiết bị cần thiết
- Mô–đun tín hiệu tham khảo. - Mô–đun hệ thống bậc một. - Mô–đun PID.
Phương pháp thực hiện
- Thực hiện kết nối mô–đun nhƣ hình 3.16
Hình 3.16 Kết nối điều khiển PID cho hệ thống bậc nhất [11, pp.78]
- Thiết lập tín hiệu bƣớc với thông số:
Biên độ: 5Vp.
- Thiết lập Time Constant (T) = 10ms và Gain (K) = 1 cho hệ thống bậc nhất. Kiểm tra tại thời điểm T điện áp đầu ra xấp xỉ 63,2% giá trị cuối cùng. Đầu ra phẳng tại thời điểm 5T.
- Thiết lập tham số điều khiển tỷ lệ của bộ điều khiển PID
Điều khiển tỷ lệ (P): Bật.
Điều khiển tích phân: Tắt.
Điều khiển vi phân: Tắt. - = 1
Hình 3.17 Phản ứng hệ thống bậc nhất dùng PID với = 1
- Thiết lập tham số điều khiển tỷ lệ và tích phân của bộ điều khiển PID
Điều khiển tỷ lệ: Bật.
Điều khiển tích phân: Bật.
Điều khiển vi phân: Tắt. - = 1,
- = 1,
Hình 3.19 Phản ứng hệ thống bậc nhất dùng PID với = 1, - = 1, ,
Hình 3.20 Phản ứng hệ thống bậc nhất dùng PID với = 1, - Nhận xét:
Đƣờng tín hiệu màu đen là tín hiệu đầu vào hình vuông có biên độ 5V, tần số 5Hz.
Đƣờng tín hiệu màu đỏ là tín hiệu đầu ra hệ thống bậc nhất.
Quan sát tham số tích phân làm giảm lỗi trong chế độ ổn định nhƣng nó cũng làm tăng tính không ổn định cho hệ thống (vƣợt nhẹ). Giá trị tăng thấy độ vọt giảm.