tailieunhanh - Một số biện pháp khắc phục hiện tượng bão hòa tích phân cho các bộ điều khiển PID trong công nghiệp

Trong công nghiệp, hiện tượng bão hòa tích phân trong các bộ điều khiển PID làm cho hệ kín có độ quá điều chỉnh lớn, thời gian điều chỉnh tăng lên và có thể gây ra mất ổn báo giới thiệu về hiện tượng bão hòa tích phân trong các bộ điều khiển PID thực trong công nghiệp và các ảnh hưởng của hiện tượng này. Dựa trên cơ sở đó bài báo đưa ra các biện pháp khắc phục, trình bày kết quả so sánh và nhận xét chất lượng các biện pháp nhờ sử dụng công cụ mô phỏng Matlab/Simulink. | Nguyễn Văn Chí Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 59(11): 46 - 50 MỘT SỐ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HIỆN TƯỢNG BÃO HÒA TÍCH PHÂN CHO CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN PID THỰC TRONG CÔNG NGHIỆP Nguyễn Văn Chí Trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp – Đại học Thái Nguyên TÓM TẮT Trong công nghiệp, hiện tượng bão hòa tích phân trong các bộ điều khiển PID làm cho hệ kín có độ quá điều chỉnh lớn, thời gian điều chỉnh tăng lên và có thể gây ra mất ổn báo giới thiệu về hiện tượng bão hòa tích phân trong các bộ điều khiển PID thực trong công nghiệp và các ảnh hưởng của hiện tượng này. Dựa trên cơ sở đó bài báo đưa ra các biện pháp khắc phục, trình bày kết quả so sánh và nhận xét chất lượng các biện pháp nhờ sử dụng công cụ mô phỏng Matlab/Simulink. Từ khóa: Bão hòa tích phân, PID, chống bão hòa tích phân. MỞ ĐẦU Giới thiệu về hiện tượng bão hòa tích phân trong các bộ điều khiển PID thực Trong lĩnh vực điều khiển tự động bộ điều khiển PID được dùng rất phổ biến và hiệu quả trong các hệ thống điều khiển công nghiệp vì tính đơn giản, tin cậy và dễ dàng cài đặt trên các thiết bị phần cứng. Hiện nay các thuật toán điều khiển PID được rất nhiều hãng chế tạo bộ điều khiển đã cài. Tuy nhiên để thực thi được trên các thiết bị phần cứng thì thành phần vi phân đòi hỏi phải được xấp xỉ theo một số cách khác nhau bởi vì thành phần vi phân TdS là một khâu không có tính nhân quả. Mặt khác khâu vi phân đáp ứng quá nhanh với thay đổi tín hiệu sai lệch nên cũng rất nhạy cảm với nhiễu đo. Để khắc phục hai vấn đề này ta có thể xấp xỉ khâu vi phân như sau ud ( s ) kc TD S r (s) y(s) TD S 1 N Hình 1. Bộ điều khiển PID với thành phần vi phân theo cấu trúc (1) Khi đó N trở thành một tham số bộ điều khiển thường được chọn trong khoảng 330. Giá trị N càng lớn thì khâu xấp xỉ càng giống khâu vi phân thực, nhưng ảnh hưởng của nhiễu đo cũng sẽ tăng theo. Khâu vi phân đáp ứng nhanh với thay đổi giá trị đặt cho nên trong thực tế giá trị đặt thay đổi nhanh làm cho thành phần vi phân quá lớn, gây thay đổi .