Mặc dự điều khiển tỉ lệ - tớch phõn – vi phõn đó đỏp ứng được đầy đủ yờu cầu chất lượng trong nhiều trường hợp, nhưng cũn những nhược điểm mà chỳng ta đó phõn tớch ở trờn. Để thoả món yờu cầu chất lượng điều khiển trong thực tế người ta sử dụng điều khiển tỉ lệ - tớch phõn – vi phõn gọi tắt là PID. Bộ điều khiển PID được ỏp dụng rộng dói trong cỏc hệ thống điều khiển tự động vỡ nú cú hàm trễ lớn, đồng thời nú mang tất cả những ưu điểm của bộ điều khiển P, PI, PD.
Sơ đồ khối của bộ điều chỉnh PID và đặc tớnh quỏ độ của bộ điều khiển như sa
u
h(t)
x(t) e(t) u(t)
Bộ ĐK PID GP(s) y(t) u(t)
G (s) = K 1+ 1 + T s Process K z(t) c p Ti s d p e(t) 1 Đo lường Ti t
Hỡnh 2.6. Hệ thống điều khiển với bộ điều khiển PID và đặc tớnh quỏ độ của bộ điều khiển độ của bộ điều khiển
Hàm truyền đạt của bộ điều khiển PID cú dạng:
G (s) = U (s) = K = K 1+ 1 + T s = K + K i +K s C E(s) p d P d Ti s s (2.6)
Trong thực tế bộ điều khiển PID cú thể được tạo ra bằng cỏch mắc nối tiếp hai bộ điều khiển PI va PD, lỳc này bộ điều khiển cú cấu trỳc:
G (s)
= K
1+ 1 (1+ T s)
C p
2.1.6.Phƣơng phỏp dự bỏo Smith
Thuật toỏn điều khiển dự bỏo smith
Phương phỏp dự bỏo Smith là phương thức hoạt động đơn giản nhất của lý thuyết dự bỏo quỏ trỡnh núi chung ( một biến của phương phỏp dự bú Smith cú thể được tạo ra từ lý thuyết MPC bằng cỏch chọn cả hai điểm lấy mẫu gần và xa theo phương ngang của θp/T+1)
Quỏ trỡnh tớnh toỏn như sau:
- Mụ hỡnh qỳa trỡnh lý tưởng nhận giỏ trị hiện thời của đầu ra bộ điều khiển u(t) và tớnh giỏ trị yi(t) (đầu ra dự bỏo) là y(t) nếu khi cú một thời gian trễ trong quỏ trỡnh. - yi(t) được đưa vào mụ hỡnh thời gian trễ và được lưu giữ đến khi cú một thời
gian trễ θp. yi(t) sẽ thay thế giỏ trị y(t) được lưu giữ trước đú của mụ hỡnh khi cú trễ xảy ra. yp(t) này là giỏ trị của yi(t) được tớnh toỏn và lưu giữ khi hết thời gian trễ. Do đú yi(t) là giỏ trị dự bỏo mụ hỡnh của giỏ trị hiện thời y(t)
Sai số của mụ hỡnh dự bỏo và mụ hỡnh lý tưởng e(t) là: e(t) = yđặt(t) - [y(t) – yqt(t) + yi(t)]
Nếu mụ hỡnh dự bỏo một cỏch chớnh xỏc trạng thỏi động của quỏ trỡnh : y(t) – yqt(t) = 0
hay [y(t) – yqt(t) + yi(t)] = yi(t) và e(t) = yđặt(t) – yi(t)
yđặt (t) +
- Bộ điềuchỉnh u (t)