Bước 1: Đặt Ki và Kd bằng 0. Kfr bằng 1 và Kp có giá trị thấp
Bước 2: Dùng sóng vng có tần số bằng khoảng 10% tần số bandwidth
Bước 3: Tăng Kp sao cho đạt được khoảng 10% POT nhưng không xảy ra dao động Bước 4: Tăng Kd sao cho giảm được phần lớn độ vọt lố
Nếu quá nhiễu ta sẽ chỉnh lại bằng những cách như giảm Kd, giảm Kp, giảm nhiễu từ nguồn,… rồi quay lại bước 3. Nếu chấp nhận được thì ta chuyển sang bước 5
Bước 5: Lựa chọn Kfr dựa trên ứng dụng ta cần
a) Kfr < 0.4 (Độ cứng DC lớn)
b) Kfr = 0.6 (Ứng dụng chung)
c) Kfr > 0.9 (Đáp ứng nhanh) Bước 6: Tăng Ki sao cho đạt được 10% POT Kết thúc quy trình chỉnh định
7.3Kết quả mơ phỏng
Sau khi chỉnh định ta thu được thông số như sau: Kp = 0.17; Ki = 0.258; Kd = 0.0025, lựa chọn Kfr=0.6 cho ứng dụng chung ta có được kết quả mơ phỏng như sau:
7.3.1 Đồ thị Bode
Hinh 7.25 Đồ thị Bode vịng kín
7.3.2 Đồ thị đầu ra
Từ đồ thị bode vịng kín ta có thể tính ra được bandwidth của hệ thống là 0.375 (Hz), thấp hơn so với khi sử dụng bộ PID là 0.433 (Hz).
Hinh 7.26 Đồ thị tín hiệu đầu vào và ra
Hinh 7.27 Đồ thị tín hiệu đầu ra phóng to
Từ kết quả mơ phỏng ta thấy rằng tín hiệu đầu ra tương đối tốt, khơng có nhiều dao động, độ vọt lố POT khoảng 15%, thời gian xác lập là 7.3s.
7.4 So sánh với bộ PID
Để so sánh đáp ứng của 2 bộ điều khiển, ta sử dụng một tín hiệu setpoint làm đầu vào cho cả 2 và tín hiệu ra trên cùng một đồ thị như sau:
Hinh 7.28: Đồ thị so sánh tín hiệu ra của 2 bộ điều khiển
Hinh 7.29: Đồ thị so sánh được phóng to
Kết quả thu được đúng như trong lí thuyết, Ki được tăng từ 0.2175 lên tới 0.258 nhưng vẫn giữ được POT là 15%. Tuy nhiên thời gian xác lập của bộ PID+ là 7.3s lâu hơn so với bộ PID là 6.5s. Ngoài ra, tần số bandwidth của bộ PID+ là 0.375 (Hz), thấp hơn so với bộ PID là 0.433 (Hz).
7.5Nhận xét
Ưu điểm: Tốc độ đáp ứng nhanh (chậm hơn PID), đáp ứng được hầu hết yêu cầu của các chu trình cơng nghệ.
Nhược điểm: Cấu trúc phức tạp, điều chỉnh tham số rất phức tạp vì có 3 thành phần P, I, D. Điều kiện áp dụng:
Giảm dải tần Bandwidth.