TAILIEUCHUNG - Cad trong kỹ thuật điện - Bộ điều khiển PID

Báo cáo này chúng ta sẽ tìm hiểu phương pháp mô hình hoá một hệ thống điều khiển tự động bao gồm : Hàm truyền và phương trình trạng thái của hệ thống Đáp ứng vòng hở và đáp ứng vòng kín của hệ thống Xây dựng bộ điều khiển PID Chỉnh định thông số của bộ điều khiển và khảo sát đáp ứng của hệ thống | TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP-HCM LỚP CAO HỌC-2006 NGÀNH THIẾT BỊ MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN BÁO CÁO MÔN HỌC : CAD TRONG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỀ TÀI: MÔ HIÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID GVHD: TS. TRƯƠNG VIỆT ANH HVTH: HOÀNG XUÂN GIANG TỔNG QUAN Báo cáo này chúng ta sẽ tìm hiểu phương pháp mô hình hoá một hệ thống điều khiển tự động bao gồm : Hàm truyền và phương trình trạng thái của hệ thống Đáp ứng vòng hở và đáp ứng vòng kín của hệ thống Xây dựng bộ điều khiển PID Chỉnh định thông số của bộ điều khiển và khảo sát đáp ứng của hệ thống 2 MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TIÊU BIỂU HÀM TRUYỀN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG Trong điều khiển tự động người ta thường biểu diễn một hệ thống vật lí bằng hàm truyền (transfer function) hay phương trình trạng thái (state space equation) của nó(đối với hệ phi tuyến, để đạt điều này, người ta phải dùng phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn). Giả sử có hệ thống điều khiển tốc độ motor DC như hình sau: HÀM TRUYỀN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG(tt) Trong đó: HÀM TRUYỀN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG(tt) Phương trình vi phân mô tả hệ thống như sau: Hàm truyền: biến đổi Laplace 2 vế của phương trình trên ta được => HÀM TRUYỀN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG(tt) Phương trình trạng thái: Dạng tổng quát Với X là véctơ trạng thái, U là véctơ tín hiệu vào và Y là véctơ tín hiệu ra HÀM TRUYỀN VÀ PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA HỆ THỐNG(tt) Biến trạng thái và phương trình trạng thái: từ phương trình vi phân mô tả hệ thống nếu đặt ta có : BỘ ĐIỀU KHIỂN PID Định nghĩa: Bộ điều khiển PID (A proportional integral derivative controller) là bộ điều khiển sử dụng kỹ thuât điều khiển theo vòng lặp có hồi tiếp được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển tự động. Một bộ điều khiển PID cố gắng hiệu chỉnh sai lệch giữa tín hiệu ngõ ra và ngõ vào sau đó đưa ra một một tín hiệu điều khiển để điều chỉnh quá trình cho phù hợp BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) SƠ ĐỒ KHỐI CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN PID BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) Trong đó hàm truyền của khâu PID là: Với: BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) Việc hiệu chỉnh 3 thông số KP, KI, KD sẽ làm tăng chất lượng điều khiển. Ảnh hưởng của 3 thông số này lên hệ thống như sau: BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) bộ điều khiển tỉ lệ P: Đáp ứng vòng kín của bộ tỉ lệ như sau BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ: 2 BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) Hiệu chỉnh thông số của bộ điều khiển PID: Một phương pháp cổ điển nhưng đơn giản và hiệu quả để chỉnh định 3 thông số KP, KI, KD của bộ điều khiển PID là phương pháp Ziegler Nichols thủ tục chỉnh định như sau: 1. Chỉ điều khiển hệ thống bằng bộ điều khiển tỉ lệ KP (đặt KI=KD =0) 2. Tăng KP đến giá tri KC mà ở đó hệ thống bắt đầu bất ổn (bắt đầu xuất hiện sự dao động - điểm cực của hàm truyền kín nằm trên trục ảo jω xác định tần số ωc của dao động vừa đạt 2 BỘ ĐIỀU KHIỂN PID(tt) Hiệu chỉnh thông số của bộ điều khiển PID(tt): từ 2 giá trị KC và ωc vừa đạt các thông số KP, KI, KD được xác định như bảng sau: 3. Tinh chỉnh lại 3 thông số này để đạt được đáp ứng như mong muốn 2 KẾT LUẬN: PID là một trong những lí thuyết cổ điển và cũ nhất dùng cho điều khiển tuy nhiên nó vẫn được ứng dụng rộng rãi cho đến ngày nay Động cơ khi quay với một tốc độ xác định thì rõ ràng khi quay nó có hiện tượng giật. PID có thể làm tốt hơn việc đó 2

• Tự động hoá
• báo cáo điều khiển tự động
• tài liệu điểu khiển PID
• bài giảng điều khiển tự động
• cad trong kỷ thuật điện
• xây dựng bộ điều khiển PID
• Lý thuyết điều khiển tự động
• Điều khiển tự động
• Thí nghiệm điều khiển tự động
• Hướng dẫn điều khiển tự động
• Báo cáo thí nghiệm điều khiển tự động
• Khâu phi tuyến
• Báo cáo hệ thống điều khiển số
• Phương pháp phân tích hệ thống điều khiển số
• Thử nghiệm thuật toán điều khiển số
• Hệ thống điều khiển số
• Báo cáo điều khiển tự động hóa
• Báo cáo thí nghiệm tự động hóa
• Cơ sở điều khiển tự động
• Điều khiển tốc độ động
• Điều khiển tốc độ động cơ bằng PID
• Động cơ DC
• Hệ thống điều khiển
• Điều khiển tốc độ động cơ
• Thí nghiệm Lý thuyết điều khiển tự động
• Bộ điều khiển PID
• Động cơ điện DC
• Điều khiển vận tốc
• Điều khiển tốc độ
• Báo cáo Lý thuyết điều khiển tự động
• Ứng dụng Simulink
• Mô hình điều khiển nhiệt độ
• Phương pháp pid
• Bộ điều khiển Modal
• Thiết kế bộ điều khiển bù pha
• Phương pháp quỹ đạo nghiệm số
• Thiết kế bộ điều khiển PID
• Bộ điều khiển hồi tiếp
• lý thuyết điều khiển
• bài ậtp điều khiển tự động
• chuyên ngành điện tử
• tài liệu điều khiển tự động
• tài liệu ngành điện tử
• truyền điện
• phần mềm điều khiển từ xa
• báo cáo điều khiển số
• điều khiển tự động hoá
• điều khiển thiết bị điện từ xa
• điều khiển số
• thiết bị điều khiển
• Xây dựng mô hình Simulink
• Động cơ DC kích từ vĩnh viễn
• Mô hình Simulink
• tự động hóa công nghiệp
• bộ điều khiển nhiệt độ
• hệ thống điều khiển tự động
• các khâu động học cơ bản
• đặc tính của hệ thống
• chất lượng của hệ thống
• hệ thống Freelance
• điều khiển tự độnTổng quan về hệ thống điều khiển lai FreelanceABB GIÀNH VỊ TRÍ SỐ 1 VỀ DCS ARC (www
• arcweb
• com) đã công bố báo cáo mới nhất về thị trường DCS (dựa trên doanh thu năm 2010)
• Theo báo cáo này
• ABB vẫn giữ vững vị trí số 1 trên thị trường quốc tế trong lĩnhg hoá
• điện tử ứng dụng
• kỹ thuật điều khiển
• mạch điều khiển từ xa
• ứng dụng vi điều khiển
• giáo trình tự động hóa
• bộ điều khiển từ xa
• xe dò đường
• công nghệ cơ khí
• gia công cơ khí
• Báo cáo đề tài
• Mô hình hệ thống
• bộ điều khiển PIC
• tiểu luận nghiên cứu đề tài
• báo cáo tiểu luận
• kỹ thuật điện
• phương trình trạng thái
• thông số điều khiển
• thiết kế tự động
• nhiệt độ khí sấy
• vi điều khiển 8051
• sấy nông sản
• luận văn báo cáo
• báo cáo tốt nghiệp
• báo cáo nông nghiệp
• luận văn nông nghiệp
• kỹ thuật cơ khi
• tự động hóa
• giáo trình PLC
• bộ môn điều khiển tự động
• tự động điều khiển
• độ ẩm máy ấp trứng
• trứng gia cầm
• bộ điều chỉnh PID
• cơ cấu phân phối khí
• cơ khí động lực
• sổ tay thiết kế cơ khí
• Công nghệ tự động thiết kế
• Chip thông minh
• Bo điều khiển máy lạnh
• Hệ thống điều khiển máy lạnh
• Chip DKML 1
• Bộ điều khiển xa hồng ngoại
• báo cáo thí nghiệm
• hệ xung số
• hệ thống xung số
• Báo cáo phân tích xu hướng công nghệ
• Công nghệ trưc tuyến
• Điều khiển từ xa
• Tự động hoá trang thiết bị y tế
• Hệ thống nước chạy thận nhân tạo