[Tự Động Hóa] Giáo Trình Điều Khiển Tự Động – Bùi Hồng Dương phần 3

Chính vì tính tích lũy sai số v{ không có cơ chế kiểm so|t để duy trì gi| trị biến được điều khiển nằm trong dải giới hạn an to{n, cho nên trong c|c hệ thống có nhiễu lớn thì bộ điều khiển hoạt động thuần túy theo bù trừ nhiễu không được hoạt động độc lập.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
[Tự Động Hóa] Giáo Trình Điều Khiển Tự Động – Bùi Hồng Dương phần 3 Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Chính vì tính tích lũy sai số v{ không có cơ chế kiểm so|t để duy trì gi| trị biến đượcđiều khiển nằm trong dải giới hạn an to{n, cho nên trong c|c hệ thống có nhiễu lớn thì bộđiều khiển hoạt động thuần túy theo bù trừ nhiễu không được hoạt động độc lập. Xem sơ đồ khối thể hiện nguyên lý hoạt động cơ bản của một hệ thống điều khiểnkiểu bù trừ nhiễu trên HÌNH 1-7. Lưu ý rằng gi| trị cho trước b}y giờ l{ dr, l{ của nhiễu, chứkhông phải l{ của biến được điều khiển. T|c động điều khiển được gia công từ độ lệch củanhiễu e*(t). Hình 1-7: Sơ đồ khối của một hệ điều khiển hoạt động theo nguyên lý bù trừ nhiễu(feedforward control) 1.3.3 Bộ điều khiển nhiều xung (multi-element controller) Để tích hợp được c|c ưu điểm của bộ điều khiển hoạt động theo nguyên lý bù trừnhiễu như tính nhanh nhạy, tính điều khiển đón đầu v{ khả năng duy trì chính x|c gi| trịcủa biến được điều khiển khi tải của đối tượng được điều khiển thay đổi, người ta thườngchỉ kết hợp hoạt động điều khiển bù trừ nhiễu v{o với hoạt động điều khiển theo độ lệch,l{m th{nh c|c bộ điều khiển nhiều xung (multi-element controller). Trang - 17 - Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Hình 1-8: Hệ điều khiển mực nước hai xung, kết hợp độ lệch và bù trừ nhiễu Ví dụ, xem HÌNH 1-8, nếu ta kết hợp độ lệch mực nước (xung chính) với một xungnhiễu l{ độ mở van tho|t, ta có bộ điều khiển 2 xung. Nếu thêm một xung |p suất nước cấpnữa chẳng hạn, ta có bộ điều khiển 3 xung. Áp suất nước cấp thay đổi thì với cùng một độmở van cấp, lưu lượng nước cấp cũng thay đổi theo. Mực nước sẽ bị ảnh hưởng. Vậy |p suấtnước cấp l{ một xung nhiễu thứ hai. Trong c|ch kết hợp như trên, biến được điều khiển được đo v{ được điều khiển chủyếu bởi hoạt động điều khiển độ lệch. C|c tín hiệu đo được từ nhiễu (độ mở van tho|t, |psuất nước cấp) thường được đưa về một bộ cộng tín hiệu để bù trừ với gi| trị đặt trước (r )của hoạt động điều khiển độ lệch, từ đó l{m tăng cường hoạt động điều khiển của hoạt độngtheo độ lệch đủ bù tốt cho sự t|c động của nhiễu đến biến được điều khiển. Ví dụ, khi độ mở van tho|t tăng thêm một lượng l{ (dhv), xung nhiễu (dhv) n{y sẽcộng v{o gi| trị cho trước của mực nước (hr), th{nh ra hr* = hr + dhv cao lên, như vậy thìmực nước (h) đang bình thường b}y giờ trở th{nh thấp nhiều hơn so với hr* mới, độ lệchmới [e*(t) = hr* - h- lớn lên nhiều so với độ lệch truớc đó ,e(t) = hr – h]. Do đó, bộ điềukhiển theo độ lệch hoạt động tức thì, t|c động điều khiển ,ví dụ là tỷ lệ, u(t) = Kp × e∗ (t)] có cường độ lớn hơn, mực nước được bù trừ sớm hơn v{ nhanh hơn, đương nhiên l{ ổnđịnh hơn. Trang - 18 - Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Sơ đồ khối của một hệ điều khiển hai xung, kết hợp độ lệch v{ bù trừ nhiễu đượcminh họa trên HÌNH 1-9. Hình 1-9: Sơ đồ khối thể hiện nguyên lý hoạt động của một hệ điều khiển 2 xung, kếthợp độ lệch và bù trừ nhiễu1.4 Phân loại bộ điều khiển C|c bộ điều khiển trong c|c hệ cơ khí, công nghiệp v.v. có thể được được ph}n loạibằng c|ch xét xem chúng có tự động hay không, theo vị trí lắp đặt c|c phần tử, theo chúngđiều khiển c|i gì, theo h{m to|n m{ chúng thực hiện, theo công chất được sử dụng v.v. Cácc|ch ph}n loại n{y giúp c|c th{nh viên nhóm l{m việc có thể liên lạc tốt với nhau, dễ hiểu vềcùng một công việc chung. Bộ điều khiển tự động có thể tự thực hiện một số c|c hoạt động điều khiển m{ khôngcần sự t|c động trực tiếp của con người. Có thể tóm lược c|c c|ch ph}n loại trên như sau. Theo mức tự động  Tự động.  Bán tự động.  Bằng tay. Theo vị trí đặt các phần tử  Tại chỗ. Trang - 19 - Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương Từ xa. Tập trung. Phân cụm. Theo đại lượng được điều khiển Vị trí. Tốc độ. Quá trình. Theo chức năng Mạch hở. Mạch kín. Liên hệ tới (bù trừ nhiễu). Liên hệ ngược. Đa biến. Kế tiếp. Tương tự. Số hóa. Theo hoạt động điều khiển được sử dụng Tỷ lệ (P) Vi phân (đạo hàm) (D) Tích phân (I) Kết hợp tỷ lệ, tích phân, vi phân (đạo hàm) (PI, PD, PID) Theo công chất đựơc sử dụng Khí nén. Thủy lực. Điện. Cơ. Điện tử. Trang - 20 - Điều khiển tự động (1) – Bùi Hồng Dương1.5 Sơ ...