5.1 Thuật điều khiển PID
5.1.3Bộ điều khiển tỷ lệ tích phân PI
Để giảm bớt ảnh hưởng của nhiễu loạn, tăng hệ số khuếch đại của hệ thống ở vùng tần số thấp nhằm giảm bớt sai số ở chế độ xác lập mà không làm thay đổi đáng kể đặc tính ở miền tần số cao, người ta dùng bộ điều khiển tỷ lệ tích phân PI.
Hàm truyền khâu PI có dạng : Gc(p) = UE((pp)) = Kp(1+T p i 1 ) (5.5) U(t) e(t)
Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục
2Kp Kp 1
0 e(t)
Hình 5.6 Đặc tính quá độ của bộ điều khiển PI
Khi dùng bộ điều khiển PI thì vấn đề chọn các thơng số Kp, Ti để phù hợp với đối tượng điều khiển nhằm đạt được các chỉ tiêu chất lượng của quá trịnh quá độ là rất quan trọng .
5.1.4 Bộ điều khiển tỷ lệ vi phân PD
Bộ điều khiển PD cải thiện khả năng quá độ của hệ thống, điều khiển vi phân đáp ứng được tốc độ thay đổi của sai số e(t), nó có thể tạo ra một sự sửa chữa đáng kể trước khi biên độ của sai lệch điều khiển e(t) trở nên lớn.
Từ đồ thị ta thấy de(t)/dt(t) sớm pha hơn e(t) nên có thể tạo ra sai số sớm hơn. Đáp ứng kịp thời hơn. Tác động vi phân có ích trong các hệ thống kiểm tra khi có tính hiệu vào đột biến hoặc thay đổi phụ tải.
e(t)
t de(t) t1 t2
t
Hình 5.7 Sai lệch của bộ điều khiển và đạo hàm của khâu PD
Một điều cần lưu ý là bộ điều khiển PD khơng đựơc sử dụng độc lập vì nó không đáp ứng được sai số trong chế độ xác lập.
Ketnooi.com vì sự nghiệp giáo dục
Hàm truyền của bộ PD có dạng: Gc(p) = Kp(1+Tdp) (5.6) L(ω) L(ω) 20lgKp 0 t 1/Td 1/Td
Hình 5.8 Đặc tính tần số-biên độ,và đặc tính tần số pha logarit của bộ PD.
Từ đồ thị ta thấy ở miền tần số cao biên độ không suy giảm. Như vậy nhược điểm của thành phần vi phân là cho những tín hiệu tần số cao đi qua mà khơng hề bị suy giảm, nếu có nhiễu loạn biến thiên ở tốc độ nhanh mà phổ của chúng phân bố trong miền tần số cao nhập vào tín hiệu hữu ích thì qua thành phần vi phân thiết bị sẽ cho nhiễu loạn qua mà khơng bị suy giảm do đó làm tăng sai số do nhiễu loạn tác động vào hệ thống. Do đó tín hiệu đầu ra điều khiển sẽ khơng chính xác .