III, Các phương pháp chỉnh định bộ tham số điều khiển
2.2 Phương pháp ZEIGLER-NICHOLS.
Dựa vào đáp ứng quá độ của hệ hở, áp dụng cho các đối tượng có đáp ứng đối với tín hiệu vào là hàm nấc có dạng chữ S như hình
Đáp ứng nấc của hệ hở có dạng S
Khi đó ta có thể xác định các thông số của bộ điều khiển P, PI, PID theo bảng sau :
Thông số KP TI TD
P T2/(T1.K) ∞ 0
PI 0,9. T2/(T1.K) T1/0,3 0
PID 1,2. T2/(T1.K) 2T1 0,5T2
Thông số KP TI TD
P 0,07 ∞ 0
PI 0,063 33,3 0
PID 0,084 20 75
Từ đó ta có bảng thông số bộ điều khiển KD, KI, KP như trong bảng sau:
Thông số KP KI KD
P 0,07 0 0
PI 0,063 0,0019 0
PID 0,084 0,0042 6,3
a, Bộ điều khiển P: với KP=0,07, KI=0, KD=0Ta có đáp ứng đầu ra như hình sau: Ta có đáp ứng đầu ra như hình sau:
Nhận xét:
- Độ quá điều chỉnh lớn: 15% - Thời gian quá độ: tqd = 119s - Thời gian tăng tốc: 20s - Thời gian lên đỉnh: 32s
b, Bộ điều khiển PI: với KP=0,07, KI=0,0019, KD=0
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 5000 0 1 2 3 4 5 6 7
Ta có đáp ứng đầu ra như hình sau:
Nhận xét:
- Độ quá điều chỉnh: 57% - Thời gian quá độ: tqd = 199s - Thời gian tăng tốc: 19s - Thời gian lên đỉnh: 39s
c, Bộ điều khiển PID: với KP=0,084, KI=0,0042, KD =6,3Ta có đáp ứng đầu ra như hình sau: Ta có đáp ứng đầu ra như hình sau:
Nhận xét
- Độ quá điều chỉnh: 46% - Thời gian quá độ: tqd = 552s - Thời gian tăng tốc: 51s - Thời gian lên đỉnh: 111s
- Phương pháp này tổng hợp các bộ điều khiển P, PI, PID cho đáp ứng đầu ra có độ quá điều chỉnh quá lớn và thời gian quá độ dài