tailieunhanh - Điều khiển hệ cầu cầu trục dựa trên luật điều khiển PID

NCS. Trịnh Lương Miên : Trường Đại học Giao thông đường sắt Mátxcơva Tóm tắt: Bài báo đưa ra mô hình toán của hệ cầu trục và các kết quả nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển cho chúng dựa trên luật PID với mong muốn giảm dao động của tải và khả năng ứng dụng vào thực tiễn. | Điều khiển hệ cầu cầu trục dựa trên luật PID NCS. Trịnh Lương Miên Trường Đại học Giao thông đường sắt Mátxcơva Tóm tắt Bài báo đưa ra mô hình toán của hệ cầu trục và các kết quả nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển cho chúng dựa trên luật PID với mong muốn giảm dao động của tải và khả năng ứng dụng vào thực tiễn. 1. Đặt vấn đề Cầu trục là thiết bị công nghiệp được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như trong xây dựng trong nhà máy hay tại cảng bốc dỡ hàng . Những cầu trục này thường vận hành bằng tay. Khi mà kích thước của cầu trục trở nên lớn hơn và yêu cầu vận chuyển nhanh hơn thì quá trình điều khiển chúng sẽ trở nên khó khăn nếu Hình 1 Mô hình chuyển động cầu trục trong hệ toạ độ 2D không tự động hoá quá trình này. Cầu trục dịch chuyển theo quỹ đạo không cứng nhắc. Nhưng nó hoạt động dưới những điều kiện hết sức khắc nhiệt và một hệ thống điều khiển kín là thích hợp nhất. Cầu trục là hệ phí tuyến lớn. Hơn nữa trong quá trình di chuyển phải đảm bảo dao động của tải là nhỏ nhất. Vì thế khi thiết kế bộ điều khiển cho hệ cầu trục phải tính đến các yếu tố này. Trong nhiều trường hợp vận hành không đòi hỏi cao về chất lượng thì luật PID hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu đặt ra. Việc cài đặt luật PID không chỉ đơn giản mà chi phí lại khá thấp dễ dàng trong sử dụng. 2. Luật điều khiển PID Bộ điều khiển PID được tạo nên từ ba thành phần P-Propotion I-Integral D-Derivation và được mô tả trên miền thời gian như sau trong đó e t là tín hiệu đầu vào sai lệch điều khiển u t là tín hiệu đầu ra tín hiệu điều khiển kP là hệ số khuếch đại TI là hằng số thời gian tích phân TD là hằng số thời gian vi phân. Hàm truyền đạt của bộ điều khiển PID như sau G. j U hoặc G s kf k k s 2 s Các tham số kp TI TD hay kP kI kD cần phải xác định và hiệu chỉnh với từng hệ thống để hệ kín đạt chất lượng mong muốn. - Nếu sai lệch e t càng lớn thì thông qua thành phần P - tỉ lệ uP t tín hiệu điều chỉnh u t càng lớn. - Nếu sai lệch e t vẫn khác 0 thì thông qua thành phần I - tích phân uI t bộ điều