Điều khiển máy điện DC Motor – DC Motor – Mô hình và điều khiển Thiết lập bộ điều khiển PID

Chia sẻ: Trương Xuân Trung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

971
lượt xem 425
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Động cơ servo này là gồm một động cơ DC (nên có hộp giảm tốc) và một biến trở núm vặn gắn vào trục của động cơ còn 3 chân của biến trở : 1 chân nối nguồn 5V, 1 chân nối GND, chân biến đổi sẽ được nối vào một chân ADC của VĐK ), Và một mạch cầu H (có thể sử dụng cầu H chuên dụng hoặc dùng 4 con FET cũng được) Ở đây ta chỉ điều khiển vị trí cụ thể ở đây là điều khiển góc quay của động cơ....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Điều khiển máy điện DC Motor – DC Motor – Mô hình và điều khiển Thiết lập bộ điều khiển PID

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