tailieunhanh - Luận văn: "Điều khiển vận tốc động cơ DC dùng bộ điều khiển PID"

trong đó e(t) là tín hiệu ngõ vào, u(t) là tín hiệu ngõ ra của bộ điều khiển. Tuy nhiên, đối với Vi Điều khiển nói chung, việc tính toán các thành. | Điều khiển vận tốc động cơ DC dùng bộ điều khiển PID. Cơ sở Lý thuyết 1. Thuât điều khiển PID và việc rời rạc hóa nó Trong miền thời gian bộ điều khiển PID được mô tả bằng mô hình vào ra uụ Kpe t K Jett dt Kd dedt t 0 dt trong đó e t là tín hiệu ngõ vào u t là tín hiệu ngõ ra của bộ điều khiển. Tuy nhiên đôi với Vi Điều khiển nói chung việc tính toán các thành phần P I D- nói cách khác là tính các tích phân hay đạo hàm trong công thức trên là không thực hiện được. Lý do CPU không thể tính toán chính xác tới mức A t 0 nghĩa là không liên tục. Do đó ta chỉ có thể tính toán gần đúng bằng cách ta cho A t rất nhỏ nhưng lớn hơn 0. Để tìm hệ thức PID rời rạc ta xét đồ thị sau đây Chú thích - đường chấm gạch biểu diễn vân tốc cần thiết v_set. - đường gạch gạch biểu diễn vân tốc thực tế của động cơ. 3 Điều khiển vận tốc động cơ DC dùng bộ điều khiển PID. - đường gạch đậm là đồ thị rời rạc hóa của vận tốc động cơ. - At là thời gian lấy mẫu. t Thành phần tích phân 0 e t dt lim At -- 0 E e t At . Do đó khi lấy gần đúng At E 0 ta có t 0 e t dt E e i At i 0 1 2 3. Thành phần vi phân de t dt lim At -- 0 e t2 - e t1 At . Do đó khi lấy gần đúng At E 0 ta có de t dt e i 1 - e i At i 0 1 2 3. Tóm lại ta có u i Kp e Kd e i 1 - e i At Ki E e i At Đặt e_delta i 1 e i 1 - e i e_sum i 1 E e i e_sum i e i 1 Trong công thức trên thời gian sampling time At là rất nhỏ ta bỏ qua At. Sau này khi tìm các hệ số Kd Ki bằng thực nghiệm Kd và Ki lúc đó đã bao gồ m cả At. Khi đó công thức trên được viết lại như sau u i Kp e Ki e_sum Kd delta_e điều kiện biên u 0 duty 0. 2. Đối tượng điều khiển Đối tượng điều khiển là vận tốc động cơ DC đc . Ta biết vận tốc động cơ DC phụ thuộc dòng điện hay điện áp mà ta cấp cho nó dĩ nhiên phải nằm trong khoảng cho phép của đc . Cụ thể ở đây sử dụng đc 24VDC do đó điện áp cấp không được quá 24V. Tuy nhiên việc cấp áp cho đc trong một khoảng rộng từ 0 đến 24V là khó khăn. 4 Điều khiển vận tốc động cơ DC dùng bộ điều khiển PID. Do đó ta điều khiển vận tốc theo xung .