3.1, Sơ đồ điều khiển:
+Umax Umax Umin Động cơ r(s) y(s) E(s) H(s) _
Sơ đồ điều khiển ON – OFF
3.2. Nguyên lý làm việc
cho động cơ nếu điện áp đặt r(s) lớn hơn điện áp đo y(s), ngược lại mạch điều khiển sẽ ngắt mạch cung cấp năng lượng khi điện áp đặt nhỏ hơn điện áp đo.
Một vùng trễ được đưa vào để hạn chế tần số đóng ngắt như sơ đồ khối ở trên: nguồn chỉ đóng khi sai số E(s) > ∆ và ngắt khi E(s) < -∆. Như vậy, y(s) sẽ dao động quanh giá trị đặt r(s) và 2∆ còn được gọi là vùng trễ của rơ le.
Khâu rơ le có trễ còn gọi là mạch so sánh Smith trong mạch điện tử và như vậy ∆ là giá trị thềm hay ngưỡng.
Điều khiển ON-OFF có ưu điểm là:
•Thiết bị tin cậy, đơn giản, chắc chắn, hệ thống luôn hoạt động được với mọi tải.
•Tính toán thiết kế ít phức tạp và cân chỉnh dễ dàng.
Nhưng có nhược điểm là sai số xác lập sẽ lớn do hệ chỉ cân bằng động quanh nhiệt độ đặt và thay đổi theo tải. Khuyết điểm này có thể được hạn chế khi giảm vùng trễ bằng cách dùng phần tử đóng ngắt điện tử ở mạch công suất.
3.3, Thiết kế bộ điều khiển ON/OFF
Đối tượng có hàm truyền như sau
Đưa vào matlab xây dựng sơ đồ simulink như hình:
Thay đổi các thông số Umax, Umin, của bộ điều khiển ON/OFF ta luôn có được đáp ứng đầu ra là một hàm dao động điều hòa(hệ ở biên giới ổn định)
Ví dụ:
0 50 100 150 200 250 300-1 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8
Nhận xét: đáp ứng đầu ra dao động xung quanh Ud = 5V, đồ thị ở biên giới ổn định
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thương Ngô: Lý thuyết tự động thông thường và hiện đại - Quyển 1 hệ tuyến tính; NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 2005.
2. Nguyễn Văn Hoà: Cơ sở lý thuyết điều khiển tự động; NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1998.
3. Phạm Công Ngô: Lý thuyết điều khiển tự động; NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1996.
4. Nguyễn Thị Phương Hà: Lý thuyết điều khiển tự động; NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội,1999.
5. Lý thuyết điều khiển tự động - Nguyễn Thị Phương Hà (chủ biên ) - Huỳnh Thái Hoàng - Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.
6. Tài liệu thí nghiệm: Điều khiển bằng các phương pháp cổ điển – Bộ môn Điều khiển tự động, ĐH Bách khoa TP.HCM