Thiết kế hệ thống điều khiển bao gồm cỏc bước như bài toỏn tổng hợp hệ thống điều khiển, và tuõn theo một số nguyờn tắc thiết kế sau:
Nguyờn tắc điều khiển tự động:
Cỏc hệ thống điều khiển thường tuõn theo 3 nguyờn tắc điều khiển chủ yếu sau: 1) Nguyờn tắc giữ ổn định
Tức là duy trỡ đầu ra cố định, theo nguyờn tắc này nếu cỏc tỏc động bờn ngoài cú thể đo được, cũn đặc tớnh đối tượng được xỏc định trước thỡ sử dụng phương phỏp bự tỏc
động bờn ngoài, như hỡnh vẽ
ở nguyờn tắc này cần đo nhiễu và tớnh được trị số của nú tỏc động vào thiết bị điều chỉnh. Trong thiết bị điều chỉnh ngoài phần
tử chuyển đổi và cơ cấu chấp hành cũn cú cỏc thiết bị đo G4 để tỏc động tới phần tử chuyển đổi G1, tạo ra “lệnh” cho cơ cấu chấp hành G2.
Phương phỏp thứ 2 của nguyờn tắc này là điều khiển theo sai lệch (nguyờn tắc phản hồi) được sử dụng khi tỏc động bờn ngoài khụng đo được và đặc tớnh đối tượng cũng khụng xỏc định được. Đú là hệ thống phản hồi mà tớn hiệu ra C được đưa về so với tớn hiệu vào chuẩn R để
tạo nờn sai lệch E tỏc động đối với phần tử điều khiển.
Phương phỏp thứ 3 để giữ ổn định đầu ra là hỗn hợp hai phương phỏp trờn. 2) Nguyờn tắc điều khiển chương trỡnh G1 G2 G3 G4 U R Hình 6-1 Hình 6-2 R G1 G2 H U G3 B C + - - + R B G 1 Hỡnh 6-3 H U G2 G3 C G4 E
V R
TBĐKc ĐTĐK
TBĐK1
TBĐK
Tức là nguyờn tắc điều khiển để tớn hiệu ra thay đổi theo một chương trỡnh mong muốn nào đú theo thời gian: C = C(t)
Tớn hiệu điều khiển phụ thuộc quy luật thay đổi theo thời gian của đầu ra, ta cú thể xỏc lập được quan hệ đú. Rất nhiều hệ điều khiển theo nguyờn tắc này, vớ dụ thay đổi nhiệt độ trong một lũ nung, thay đổi cường độ ỏnh sỏng trong phũng tuỳ theo giờ giấc trong ngày, thay đổi tốc độ, bước tiến dao của một mỏy tiện khi chuyển từ chế độ gia cụng thụ sang gia cụng tinh...
3) Nguyờn tắc thớch nghi
Hỡnh 6-4
- Khi cần điều khiển những đối tượng phức tạp hoặc nhiều đối tượng đồng thời, mà phải đảm bảo cho một tớn hiệu cú giỏ trị cực trị, hoặc một chỉ tiờu tối ưu nào đú....
- Hệ thống tự thớch nghi bao gồm hai phần chủ yếu: Đối tượng điều khiển
Thiết bị điều khiển
Hệ thống này là hệ thống nhiều vũng: mạch vũng cơ bản cú đối tượng điều khiển và thiết bị điều khiển cơ bản.
Mạch vũng: Hệ thống điều khiển thụng thường.
Là nguyờn tắc điều khiển để tạo ra tớn hiệu ra (đại lượng ra) theo sự biến đổi của tớn hiệu vào (đại lượng vào).
6.2. Cỏc khõu động học của hệ thống điều khiển
Phạm vi của mụn học đề cập đến cỏc khõu động học cơ bản thường sử dụng trong ngành cơ khớ.