Khái niệm về bộ điều khiển PID

Bộ điều khiển PID là gì?

Điều khiển PID: là một kiểu điều khiển có hồi tiếp vòng kín được sử dụng nhiều trong công nghiệp, ngõ ra thay đổi tương ứng với sự thay đổi của giá trị đo. PID là sự kết hợp của 3 bộ điều khiển: tỉ lệ, tích phân và vi phân, có khả năng làm triệt tiêu sai số xác lập, tăng tốc độ đáp ứng, giảm độ vọt lố nếu thông số của bộ điều khiển được lựa chọn thích hợp. 

Sơ đồ khối của một hệ kín có bộ PID

Sơ đồ khối của một hệ kín có bộ PID

Bộ điều khiển PID số (liên tục)
Bộ điều khiển PID số (rời rạc)

Công thức toán của bộ điều khiển PID

Công thức này được áp dụng trên miền Laplace

Công thức toán của bộ điều khiển PID trên miền LaplaceCông thức tính toán của bộ điều khiển PID
    • Điều chỉnh tỉ lệ (P): đây là phương pháp điều chỉnh giúp tạo ra tín hiệu điều chỉnh tỉ lệ với sai lệch nguồn đầu vào.
    • Điều chỉnh tích phân (I): phương pháp điều chỉnh tỉ lệ để lại một độ lệch (offset) sau điều chỉnh rất lớn. Để khắc phục hiện tượng này ta kết hợp điều chỉnh tỉ lệ với điều chỉnh tích phân. Điều chỉnh tích phân là phương pháp điều chỉnh để tạo ra các tín hiệu điều chỉnh sao cho độ lệch giảm về 0. Theo đó, thời gian càng nhỏ thì thể hiện tác động điều chỉnh tích phân càng mạnh, tương ứng với độ lệch càng nhỏ.
    • Điều chỉnh vi phân (D): khi hằng số thời gian hoặc thời gian chết của hệ thống lớn thì sẽ được điều chỉnh theo P hoặc PI. Nếu đáp ứng quá chậm thì ta kết hợp sử dụng với điều chỉnh vi phân. Điều chỉnh vi phân giúp tạo ra tín hiệu điều chỉnh sao cho tỉ lệ với tốc độ thay đổi sai lệch đầu vào.

Thời gian càng lớn thì phạm vi điều chỉnh vi phân càng mạnh, ứng với bộ điều chỉnh đáp ứng với thay đổi đầu vào càng nhanh.

Điều chỉnh vi phân

Mục tiêu sử dụng bộ điều khiển PID

Mục tiêu điều khiển PID:

    • Triệt tiêu sai số xác lập
    • Giảm thời gian xác lập và độ vọt lố
    • Hạn chế dao động 

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *