- Trang Chủ
- Điện - Điện tử
- Điều khiển máy điện DC Motor – DC Motor – Mô hình và điều khiển Thiết lập bộ điều khiển PID
Xem mẫu
- Điều khiển máy điện
DC Motor – Mô hình và điều khiển
Thiết lập bộ điều khiển PID
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Mô hình động cơ DC
Phương trình mô hình động cơ DC:
PT điện:
PT cơ:
Biến đổi qua miền s (biến đổi Laplace):
Hay
Suy ra
Nếu bỏ qua moment tải
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Hệ thống điều khiển động cơ DC
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Hệ thống điều khiển động cơ DC
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Mô hình phần công suất
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Mô hình phần công suất
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- δ = kPWM
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Thiết kế bộ điều khiển
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Vòng điều khiển moment
Bỏ qua TL
Giả sử J đủ
lớn
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Vòng điều khiển tốc độ và vị trí
Để thiết kế ta giả sử rằng vòng điều khiển dòng điện (vòng
tốc độ khi điều khiển vị trí) là lý tưởng (hàm truyền = 1)
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Bộ điều khiển PID
• Bộ điều khiển truyền thống đơn
giản de
u K pe Kd K i (e)dt
dt
• Bộ đkhiển PD có thể cải thiện
đáp ứng quá độ trong khi vẫn
giữ được sự ổn định.
• Bộ điều khiển PI có thể cải
thiện sai số xác lập của hệ
thống mà không làm giảm sự
ổn định.
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Bộ điều khiển PID
I=điều khiển tích phân
Ki*[ (e)dt]
Giá trị
e=sai số
đặt
P=tỉ lệ
u Đối tượng điều Đầu ra
sum
+
Kpe khiển
-
D=điều khiển vi phân
Kd*[d(e)/dt]
Tín hiệu hồi tiếp
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Phương trình bộ PID liên tục và rời rạc
-Lúc ban đầu, set giá trị Kp, giá trị Ki = 0
-Tăng dần Kp cho tới khi đáp ứng đạt tới giá trị đặt (không có
vọt lố quá lớn và dao động)
-Sau đó Ki được tăng chậm để sai số về 0
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Tính chất của các hệ số P, I, và D
Chú ý rằng quan hệ ở dưới có thể không chính xác, vì Kp, Ki, và Kd phụ thuộc lẫn nhau. Bảng dưới chỉ
được dùng để tham khảo khi chọn các giá trị Ki, Kp và Kd.
Thông số Thời gian lên Vọt lố Thời gian Sai số xác lập
xác lập
KP Giảm Tăng Thay đổi ít Giảm
KI Giảm Tăng Tăng Triệt tiêu
KD Thay đổi ít Giảm Giảm Thay đổi ít
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Bộ điều khiển PID
Quá vọt lố
Tốc độ động cơ (w)
Chất lượng tốt
Yêu cầu
Đáp ứng quá chậm
Thời gian
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Bộ điều khiển PID
Sai số
xác lập
Vọt lố (overshoot)
Giá trị đặt
Thường = 10%
Phụ thuộc vào
Vọt lố (undershoot)
ứng dụng
Thời gian
0 Thời gian xác lập
Thời gian lên
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- Thiết kế bộ điều khiển
Thời gian lên Trise Thời gian xác lập Tset
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- • Ảnh hưởng của tần số tự nhiên wn
1
0.8
Amplitude
0.6
0.4
1 = 1
2 = 2
3 = 4
0.2
4 = 8
= 0.5
0
0 1 2 3 4 5 6
Time (sec)
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
- • Ảnh hưởng của hệ số tắt dần
1.8
1.6
1.4
1.2
1
Amplitude
0.8
0.6
= 0.9
= 0.7
0.4
= 0.5
= 0.3
0.2 = 0.1
n = 1
0
0 2 4 6 8 10 12
Time (sec)
Bộ môn Thiết bị điện
Điều khiển máy điện – N N Tú
nguon tai.lieu . vn
