ca u tru c bo ie u khie n pid ng du ng trong ie u khie n t o ng
Download
Skip this Video
Download Presentation
Caáu truùc boä ñieàu khieån PID öùng duïng trong ñieàu khieån töï ñoäng

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 24

Caáu truùc boä ñieàu khieån PID öùng duïng trong ñieàu khieån töï ñoäng - PowerPoint PPT Presentation


  • 91 Views
  • Uploaded on

Caáu truùc boä ñieàu khieån PID öùng duïng trong ñieàu khieån töï ñoäng. Nhoùm 7: Traàn Troïng Hieáu Döông Quoác Taøi Traàn Hoaøng Duõng. Giôùi Thieäu.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Caáu truùc boä ñieàu khieån PID öùng duïng trong ñieàu khieån töï ñoäng ' - ashby


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
ca u tru c bo ie u khie n pid ng du ng trong ie u khie n t o ng

Caáu truùc boä ñieàu khieån PID öùng duïng trong ñieàu khieån töï ñoäng

Nhoùm 7:

Traàn Troïng Hieáu

Döông Quoác Taøi

Traàn Hoaøng Duõng

gi i thie u
Giôùi Thieäu
  • Cuïm töø Proportional-integral-derivative (PID) controller ( boä ñieàu khieån PID) ngaøy nay ñuôïc moâ taû trong haàu heát caùc saùch giaùo khoa veà ñieàu khieån töï ñoäng
  • ÖÙng duïng cuûa boä ñieàu khieån PID ñöôïc traûi roäng trong töï ñoäng hoùa xöû lyù cô hoïc nôi maø vieäc ñieàu khieån ñoäng cô ñang laø moät vaán ñeà quan taâm
  • Chuùng ta seõ hoïc hai caáu truùc PID cô baûn cho vieäc ñieàu chænh vò trí cuûa ñoäng cô DC
  • Caáu truùc thöù nhaát döïa vaøo boä vi phaân tæ leä vò trí PI coäng vôùi boä hoài tieáp vaän toác
  • Caáu truùc thöù hai laø caáu truùc hoài tieáp hai voøng coù thöù töï coù boä hoài tieáp vaän toác beân trong vaø hoài tieáp vò trí beân ngoaøi
kh i o ng
Khôûi ñoäng
  • Moâ taû ñoäng hoïc tuyeán tính coå ñieån cuûa moät ñoäng cô DC ñöôïc cho bôûi :

Trong ñoù :

q : laø output chæ vò trí goùc cuûa truïc quay

v : laø ñieän aùp ñaët vaøo ñoäng cô

J : moâ men quaùn tính truïc quay

fv : löïc ma saùt

Ka , Kb , Ra laø nhöõng haèng soá döông ñaëc tröng cho ñaëc tính ñieän hoïc cuûa ñoäng cô

kh i o ng2
Khôûi ñoäng
  • Muïc tieâu ñieàu chænh vò trí nhaèm muïc ñích thoûa maõn
  • trong ñoù qd laø tín hieäu ñaët chæ goùc quay mong muoán
  • Caáu truùc PID cô baûn ñöôïc vaän haønh bôûi ñoä sai leäch vò trí ñònh nghóa bôûi
kh i o ng3
Khôûi ñoäng
  • Boä ñieàu khieån vi tích phaân tæ leä laø boä ñieàu khieån maø haøm truyeàn coù daïng :

Trong ñoù s laø bieán Laplace

  • Bieåu dieãn trong mieàn thôøi gian :
  • Deã daøng thaáy ñöôïc p laø toaùn töû ñaïo haøm (d/dt) trong mieàn thôøi gian
  • Kp , KI, KD laø caùc heä soá tæ leä , heä soá tích phaân vaø heä soá vi phaân
kh i o ng4
Khôûi ñoäng
  • Vaäy aùp nhaän ñöôïc sau khi ñieàu khieån laø
ca u tru c th nha t1
Caáu truùc thöù nhaát
  • Döïa vaøo hình beân ta coù
  • Maø
  • =>
  • Vaäy
  • (1)
ca u tru c th nha t2
Caáu truùc thöù nhaát
  • Ñaët (2)
  • Thay vaøo (1)ta coù (3)
  • Thay (3) vaøo phöông trình moâ taû ñoäng cô DC

Ta ñöôïc

(4)

  • Löu yù ,
  • Ña thöùc ñaëc tröng baäc ba cuûa (4)
ca u tru c th nha t3
Caáu truùc thöù nhaát
  • Laäp baûng Routh

caùc heä soá Ka, Kb , Ra , J

, fv ñeàu laø caùc

heä soá döông neân ñeå heä

thoáng oån ñònh caàn

>0

Ruùt goïn

(*)

ca u tru c th nha t4
Caáu truùc thöù nhaát
  • Vì vaäy ta phaûi choïn caùc ñoä lôïi k’p , k’v, k’i kheùo leùo sao cho heä thoáng thoûa ñieàu kieän oån ñònh (*)
  • Dó nhieân caùc heä soá Ka, Kb,Ra,J ,fv ñeàu phaûi bieát tröôùc , ví duï theo thöïc nghieäm cho cho ñoäng cô DM1004C ngöôøi ta ño ñaïc vaø tính toaùn ñöôïc baûng sau
ca u tru c th hai
Caáu truùc thöù hai
  • Döïa vaøo hình beân ta coù
  • Ñaët
  • => (5)
  • Vaø (6)
  • Ta coøn coù (7)
  • Vôùi caùc heä soá ñieàu khieån kv,ki,

laø caùc haèng soá döông ,vaø ñöôïc xaùc ñònh döïa treân tích soá (Ra/Ka)J

ca u tru c th hai1
Caáu truùc thöù hai
  • .Vì qd ñöôïc xem nhö laø khoâng ñoåi neân
  • (8)
  • thay(6), (7) &(8) vaøo (5) ,ta coù:

(9)

  • Ñoàng nhaát giöõa (1) vaø (9) ,ta coù :
ca u tru c th hai2
Caáu truùc thöù hai
  • Thay (9) vaøo phöông trình moâ taû ñoäng cô DC
  • Ta ñöôïc : (10)
  • Vôùi fd ñöôïc ñònh nghóa
  • Ña thöùc ñaëc tröng baäc ba cuûa (10) laø
ca u tru c th hai3
Caáu truùc thöù hai
  • Laäp baûng Routh –Hurwitz töông töï nhö treân ,ñeå coù heä thoáng kín oån ñònh thì :
  • vaø
ca u tru c th hai4
Caáu truùc thöù hai
  • Suy ra k,kv ,ki phaûi döông vaø
  • (**)
  • Toùm laïi , vieäc thöïc hieän boä ñieàu khieån PID hai voøng hoài tieáp , ñaûm baûo tính oån ñònh cho heä thoáng kín chæ caàn choïn caùc thoâng soá k,kv vaø ki phaûi döông vaø phai lôùn hôn (Ra/Ka)J cho tröôùc
  • Ñieàu ñaùng chuù yù laø ñieàu kieän (** ) deã kieåm tra hôn ( *) ñöôïc neâu leân cho tính oån ñònh cuûa boä ñieàu khieån PID thöïc hieän theo caáu truùc ñaàu vì caáu truùc ñaàu caàn ñieàu khieån raát nhieàu heä soá ñieàu khieån cuõng nhö phaûi ño ñaïc nhieàu caùc thoâng soá ñoäng cô : fv vaø Kb
ke t qua th c nghie m1
Keát quaû thöïc nghieäm
  • Thí nghieäm treân ñoäng cô DC ñöôïc tieán haønh ñeå cho thaáy söï thöïc thi cuûa boä ñieàu khieån PID
  • Thí nghieäm ñöôïc moâ taû trong hình treân .Ñoäng cô ñöïôc söû duïng trong thí nghieäm laø loaïi DM1004C cuûa Compumotor. Ñoäng cô naøy ñöôïc trang bò boä encoder quang 655360 xung/ voøng
  • Thuaät toaùn ñieàu khieån döïa treân khaâu tích phaân tæ leä PI hoài tieáp sai soá vaän toác ñöôïc laäp trình baèng ngoân ngöõ C vaø thöïc thi vôùi chu kyø laáy maãu h= 2,5 ms
  • Thöïc nghieäm cho thaáy löïc ma saùt tónh coù aûnh höôûng tôùi truïc quay cuûa ñoäïng cô, taùc giaû xem ñoù nhö laø tín hieäu nhieãu trong suoát quaù trình thí nghieäm
ke t qua th c nghie m2
Keát quaû thöïc nghieäm
  • Caùc thoâng soá thöïc nghieäm :
  • Thí nghieäm ñöôïc tieán haønh vôùi ñieàu kieän ñaàu q(0) = 0 , q’(0) = 0
  • Vò trí truïc mong muoán laø 450 vaø caùc thoâng soá ñieàu khieån laø :
  • k=2 (s-1)
  • ki = 1 (V/rad)
  • kv = 0.001 ( Vs/rad)
  • = 0.001(V kg m2 /[N m rad])
  • Caùc thoâng soá treân thoõa maõn ñieàu kieän (**) neân heä thoáng kín oån ñònh
ke t qua th c nghie m3
Keát quaû thöïc nghieäm
  • Söï bieán thieân cuûa sai soá vò trí ñöôïc cho bôûi hình beân
  • Ñaùp öùng quaù ñoä cuûa sai soá vò trí tieán veà 0 nhanh
  • Tình huoáng naøy laø ñaùp öùng ñieån hình cuûa heä thoáng tuyeán tính oån ñònh theo quy luaät haøm muõ
  • Ñaùp öùng coù theå nhanh hôn khi ta taêng ñoä lôïi cho kv
ke t lua n
Keát luaän
  • Ña soá caùc boä ñieàu khieån trong coâng nghieâp laø boä ñieàu khieån PID tuyeán tính .Coù nhieàu lyù do cho söï löïa choïn naøy bao goàm tính lòch söû phaùt trieån laâu daøi cuûa noù vaø deã daøng söû duïng
  • Öùng duïng cuûa boä ñieàu khieån PID ñieàu khieån ñoäng cô DC thì raát phoå bieán trong cô töï ñoäng .
  • Döïa vaøo tín hieäu phaûn hoài saün coù töø ño löôøng , chuùng ta coøn raát nhieàu giaûi phaùp cho vieäc thöïc thi boä ñieàu khieån PID . Taøi lieäu naøy chæ ñöa ra hai caáu truùc cô baûn quan taâm chuû yeáu ñeán vaán ñeà oån ñònh
slide24
Xin chaân thaønh caùm ôn vaø xin heïn gaëp laïi trong chöông trình kyø sau , baét ñaàu luùc 19 giôø, thaân aùi chaøo taïm bieät

Thöïc hieän :

Traàn Troïng Hieáu

Döông Quoác Taøi

Traàn Hoaøng Duõng

ad