Bộ điều khiển pi là gì? Các công bố khoa học về Bộ điều khiển pi
Bộ điều khiển Pi (hay còn gọi là Pi controller) là một loại bộ điều khiển tỷ lệ và tích hợp (proportional-integral controller). Nó được sử dụng để điều khiển mộ...
Bộ điều khiển Pi (hay còn gọi là Pi controller) là một loại bộ điều khiển tỷ lệ và tích hợp (proportional-integral controller). Nó được sử dụng để điều khiển một hệ thống thông qua việc điều chỉnh một đầu ra kiểm soát (như tốc độ, áp suất, nhiệt độ,...) dựa trên sự khác biệt giữa giá trị đầu vào hiện tại và giá trị đầu vào mong muốn.
Bộ điều khiển Pi kết hợp cả yếu tố tỷ lệ (proportional) và tích hợp (integral) để cải thiện khả năng ổn định và đưa đầu ra kiểm soát gần với giá trị mong muốn. Yếu tố tỷ lệ đảm bảo rằng điều khiển phản ứng phù hợp với sự khác biệt giữa giá trị đầu vào và giá trị đầu vào mong muốn, trong khi yếu tố tích hợp đảm bảo rằng điều khiển càng lâu càng gần giá trị mong muốn nếu sự khác biệt vẫn còn tồn tại.
Bộ điều khiển Pi được sử dụng rất phổ biến trong lĩnh vực điều khiển tự động, nó có thể được cài đặt trên các thiết bị điện tử như vi điều khiển Arduino hoặc Raspberry Pi để điều khiển các hệ thống như robot, hệ thống điều hòa không khí, đèn giao thông, v.v.
Bộ điều khiển Pi được xây dựng dựa trên hai thành phần chính: tỷ lệ (proportional) và tích hợp (integral).
1. Yếu tố tỷ lệ (Proportional):
Yếu tố tỷ lệ giữa đầu ra điều khiển và sự khác biệt giữa giá trị đầu vào hiện tại và giá trị đầu vào mong muốn. Khi sự khác biệt này càng lớn, đầu ra điều khiển cũng càng lớn để giảm sự chênh lệch này. Tuy nhiên, yếu tố tỷ lệ không thể duy trì sự ổn định cho đến khi sự khác biệt giữa giá trị đầu vào và giá trị đầu vào mong muốn đạt đến 0.
2. Yếu tố tích hợp (Integral):
Yếu tố tích hợp tích lũy các sai số trong khoảng thời gian dài và điều chỉnh đầu ra điều khiển dựa trên tổng của các sai số này. Nó giúp đảm bảo rằng đầu ra điều khiển tiến dần về giá trị mong muốn khi sự khác biệt giữa giá trị đầu vào và giá trị đầu vào mong muốn không đạt đến 0.
Bộ điều khiển Pi có thể được biểu diễn bằng công thức sau:
U(t) = Kp * (e(t) + 1/Ti * ∫e(t)dt)
Trong đó:
- U(t) là đầu ra điều khiển tại thời điểm t
- Kp là hệ số tỷ lệ
- e(t) là sự khác biệt giữa giá trị đầu vào hiện tại và giá trị đầu vào mong muốn tại thời điểm t
- Ti là thời gian tích hợp
Bộ điều khiển Pi được sử dụng trong nhiều ứng dụng trong lĩnh vực tự động hóa, điều khiển và quản lý. Nó cung cấp một phương pháp hiệu quả để điều chỉnh đầu ra kiểm soát và đảm bảo sự ổn định và đáng tin cậy của hệ thống.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "bộ điều khiển pi":
Thiết kế và triển khai bộ điều khiển PI dựa trên mạng nơ-ron cơ sở dạng tia cho các động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu Dịch bởi AI
2017 International Conference on System Science and Engineering (ICSSE) - - Trang 103-106 - 2017
Nghiên cứu này trình bày việc triển khai phần cứng của một mạng nơ-ron cơ sở dạng tia (RBF NN), sau đó sử dụng RBF NN này để thiết kế bộ điều khiển PI cho các động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM). Trong bài báo này, trước tiên, mô hình toán học của các động cơ PMSM và kiến trúc của RBF NN được mô tả, bao gồm một lớp đầu vào, một lớp ẩn với các nơ-ron xử lý phi tuyến sử dụng hàm Gaussian và một lớp đầu ra. Thứ hai, ngôn ngữ mô tả phần cứng tốc độ cao (VHDL) được áp dụng để mô tả hành vi của bộ điều khiển RBF - PI, với kiểu dữ liệu sử dụng định dạng Q24 chiều dài 32 bit và thực hiện phép toán bổ sung 2. Ngoài ra, máy trạng thái hữu hạn (FSM) được áp dụng nhằm giảm thiểu mức sử dụng tài nguyên phần cứng. Thứ ba, để xác minh độ chính xác của mã VHDL được thiết kế cho việc tính toán RBF-PI, dựa trên liên kết mô phỏng thiết kế điện tử (EDA), một công việc đồng mô phỏng được xây dựng giữa Simulink và ModelSim, trong đó các kích thích đầu vào và phản ứng đầu ra được thực hiện trong Simulink và tính toán RBF-PI được thực hiện trong ModelSim. Cuối cùng, một số kết quả mô phỏng xác nhận hiệu quả của bộ điều khiển PI dựa trên RBF (RBF-PI) được đề xuất cho các động cơ PMSM.
#Mạng nơ-ron cơ sở dạng tia (RBF NN) #Bộ điều khiển PI #VHDL #Đồng mô phỏng Simulink và ModelSim #Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM)
ANFIS và Điều Chỉnh Mờ của Bộ Điều Khiển PID cho STATCOM nhằm Tăng Cường Chất Lượng Điện trong Hệ Đa Máy Dưới Các Rối Rắm Lớn Dịch bởi AI
International Conference on Advanced Engineering Theory and Applications - - Trang 34-44 - 2020
STATCOM là một trong những thiết bị FACTS được sử dụng trong hệ thống điện. Các thuật toán được sử dụng để điều khiển STATCOM thường áp dụng bộ điều khiển PID. Tuy nhiên, có rất nhiều yếu tố trong mạng và có cấu hình phức tạp, và mô hình động lực học của chúng có tính phi tuyến rất cao,...
#STATCOM #FACTS #bộ điều khiển PID #ANFIS #chất lượng điện #hệ thống đa máy #rối rắm lớn
ĐIỀU KHIỂN XE HAI BÁNH CÂN BẰNG SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PI BỀN VỮNG VÀ LQR
Trong bài báo này, một bộ điều khiển PI bền vững kết hợp với bộ điều khiển LQR được đề xuất để điều khiển xe hai bánh sao cho xe thằng bằng khi di chuyển. Hệ thống điều khiển gồm hai vòng. Vòng trong có hai bộ điều khiển dòng PI để điều khiển dòng động cơ một chiều, được thiết kế riêng sử dụng cấu trúc PI bền vững. Vòng ngoài có bộ điều khiển LQR cho góc nghiêng, góc hướng và vị trí xe. Phương pháp thiết kế bộ điều khiển PI đề xuất được so sánh với phương pháp tối ưu độ lớn và giải thuật di truyền. Cấu trúc điều khiển đề xuất được kiểm chứng thông qua mô phỏng và thực nghiệm, và nó được so sánh với các phương pháp MO-LQR và GC-LQR.
#PID tuning; DC motor control; Settling time; Overshoot; Two-wheeled inverted pendulum.
Điều khiển điện áp một chiều của bộ biến đổi nguồn áp sử dụng bộ điều khiển PI có khắc phục hiện tượng bão hòa tích phân
Máy điện trong nhiều hệ truyền động điện và hệ thống điện gió khác nhau thường được kết nối với lưới điện thông qua bộ biến đổi nguồn áp, được cấu tạo từ hai bộ biến đổi thành phần phía máy điện và phía lưới điện nối kề nhau (back-to-back) qua kết nối một chiều (dc-link). Trong đó điện áp một chiều được điều khiển thông qua bộ biến đổi phía lưới điện. Bài báo giới thiệu kết quả nghiên cứu lựa chọn cấu trúc và thông số của bộ điều khiển kiểu tích phân-tỷ lệ có khắc phục hiện tượng bão hòa tích phân để điều khiển điện áp một chiều của bộ biến đổi nguồn áp. Quá trình phân tích, xây dựng sơ đồ điều khiển được thực hiện trong trường hợp bộ biến đổi được kết nối với lưới điện qua bộ lọc kiểu LCL. Kết quả mô phỏng và thí nghiệm cho thấy đáp ứng điện áp tốt xác nhận hoạt động của bộ điều khiển.
#điện áp một chiều #bộ điều khiển PI #khắc phục hiện tượng bão hòa tích phân #bộ lọc LCL #bộ biến đổi nguồn áp
Nâng cao chất lượng êm dịu cho máy xúc lật với hệ thống đệm cách dao động bán chủ động cabin sử dụng bộ điều khiển Fuzzy-PID
Nâng cao độ êm dịu người điều khiển máy xúc lật là quan trong để tránh các nguy cơ sức khỏe tiềm ẩn do rung động toàn thân gây ra, Một bộ điều khiển Fuzzy-PID được thiết kế để điều khiển hệ hệ số giảm chấn của hệ thống đệm cách dao động bán chủ động cab (SCIS) cho máy xúc lật. Một mô hình động lực học máy xúc lật được thiết lập dưới điều kiện khảo sát cho phân tích và đánh giá. Giá tốc bình phương trung bình phản ứng của ghế ngồi người điều khiển theo phương thẳng đứng và góc lắc dọc cabin theo tiêu chuẩn quốc tế ISO2631-1 (1997-E) được chọn như là các hàm mục tiêu. Hiệu quả của chiến thuật điều khiển đề xuất được phân tích dưới kích thích ngẫu nhiên của mặt đường theo thời gian. SCIS đề xuất được mô phỏng và phân tích bằng phần mềm Matlab/Simulink so sánh với hệ thống đệm cách dao động bị động cabin (PCIS) dưới các điều kiện khảo sát. Các kết quả khảo sát chỉ ra rằng hiệu quả êm dịu của máy xúc lật với SCIS là tốt hơn PCIS dưới các điều điều kiện khảo sát. Ngoài ra, các kết quả nghiên cứu là cơ sở ban đầu cho việc tối ưu các thông số điều khiển.
#Wheel Loader; Cab; Isolation system; Fuzzy-PID controller; Ride comfort.
Xây Dựng Bộ Điều Khiển PID Thích Nghi Trực Tiếp Cho Robot Động Vật Bốn Chân
Journal of Technical Education Science - Số 71B - 2022
Hiện nay, tình hình nghiên cứu các robot bốn chân ở Việt Nam ít được quan tâm bởi vì sự phức tạp về cấu trúc cơ khí của robot cũng như môi trường làm việc bất định. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một bộ điều khiển mới, bộ điều khiển PID thích nghi với phương pháp điều khiển trực tiếp điểm đầu cuối sử dụng cách tiếp cận dựa trên phương pháp Jacobian, để áp dụng cho mô hình robot động vật bốn chân có thiết kế phần cứng giá rẻ. Cốt lõi của bộ điều khiển PID thích nghi được xây dựng dựa trên bộ điều khiển PID truyền thống. Trong đó, các thông số bộ điều khiển sẽ cập nhật liên tục nhằm triệt tiêu các động lực học bên trong và nhiễu động từ bên ngoài trong các điều kiện làm việc khác nhau để giảm thiểu sai số điều khiển. Tính hiệu quả và khả thi của bộ điều khiển PID thích nghi được kiểm chứng thông qua mô phỏng thực tế. Các kết quả mô phỏng so sánh đạt được đã xác nhận rằng bộ điều khiển được đề xuất là bộ điều khiển đơn giản, bền vững, thích nghi và có hiệu suất điều khiển cao.
#PID Controller #Adaptive Controller #Robotics #Quadruped Robot #Direct Controller
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ÁP SUẤT BÌNH NGƯNG CHO NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
Bình ngưng trong nhà máy nhiệt điện có vai trò quan trọng, dùng để ngưng lượng hơi thoát từ tua bin hạ áp thành nước ngưng cung cấp cho chu trình nhiệt. Với sự thay đổi của các thông số như nhiệt độ nước, năng lượng điện phát ra làm cho ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế, kỹ thuật của việc sản xuất điện. Bài báo trình bày thiết kế bộ điều khiển áp suất bình ngưng sao cho có được bộ thông số điều khiển phù hợp nhất với sự thay đổi của các thông số đầu vào. Bộ điều khiển đã thiết kế được mô phỏng trên matlab simulink cho thấy bộ điều khiển đáp ứng tốt với đầu vào thay đổi.
#Bộ điều khiển PID #bình ngưng #điều khiển áo suất bình ngưng
XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR TỰ CHỈNH CHO KÊNH ĐIỀU KHIỂN GÓC PITCH CỦA QUADROTOR
Bài báo trình bày về xây dựng bộ điều khiển tối ưu toàn phương tuyến tính (LQR) cho kênh điều khiển góc pitch của quadrotor và giải pháp tự chỉnh cho bộ điều khiển này. Đây là một giải pháp nhằm đảm bảo sự ổn định cho kênh điều khiển góc pitch của quadrotor khi tham số hệ thống thay đổi ngẫu nhiên. Các kết quả mô phỏng trên phần mềm Matlab-Simulink cho thấy bộ điều khiển được xây dựng ổn định được hệ thống rất tốt.
#Điều khiển tối ưu tự chỉnh #LQR tự chỉnh #Quadrotor
ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ CHO HAI ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU LÀM VIỆC ĐỒNG THỜI KÉO VẢI CHO HỆ THỐNG NHUỘM
TNU Journal of Science and Technology - Tập 225 Số 09 - Trang 81-86 - 2020
Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay, việc ứng dụng các thành tựu của kỹ thuật điều khiển trong đời sống sản xuất ngày càng được quan tâm. Trong thực tế sản xuất cho thấy, các hệ thống làm việc cần sử dụng nhiều động cơ điện và các động cơ này có mối liên hệ nhất định với nhau trong quá trình làm việc. Bài báo trình bày việc nghiên cứu quá trình điều khiển hai trục lô quấn sử dụng hai động cơ không đồng bộ ba pha cho hệ thống nhuộm vải làm việc đồng thời theo yêu cầu. Mô tả toán học cho động cơ điện không đồng bộ trên hệ trục tọa độ dq, thiết kế điều khiển PID điều khiển tốc độ của hai động cơ dựa vào mối liên hệ giữa tốc độ dài với tốc độ quay để điều khiển hệ thống theo yêu cầu đã được triển khai. Kết quả nghiên cứu được kiểm chứng thông qua mô phỏng hệ thống trên phần mềm Matlab/ Simulink để chứng minh tính đúng đắn của kết quả nghiên cứu và làm cơ sở để triển khai hệ thống trên mô hình thực.
#Control technology #speed control #asynchronous motor #work concurrently #PID controller
Thiết kế bộ điều khiển trượt với mặt trượt pi dựa vào bộ lọc thông thấp hệ thống giảm xóc – vật – lò xo
Journal of Technical Education Science - Số 65 - 2021
Bộ điều khiển trượt với mặt trượt PI dựa vào bộ lọc thông thấp cho hệ thống giảm xóc – vật – lò xo được đề xuất trong bài báo này. Hệ thống giảm xóc – vật – lò xo là hệ thống được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật, đặc biệt là trong các lĩnh vực Tự động hóa và Cơ điện tử. Bộ điều khiển trượt với mặt trượt PI dựa vào bộ lọc thông thấp được thiết kế để đảm bảo vị trí thực tế của hệ thống hội tụ về vị trí tham chiếu trong thời gian hữu hạn và giảm hiện tượng chattering quanh mặt trượt. Tính ổn định của bộ điều khiển đề xuất được chứng minh thông qua phân tích ổn định Lyapunov. Các kết quả mô phỏng với MATLAB/Simulink cho thấy rằng bộ điều khiển đề xuất là phù hợp để điều khiển hệ thống. Bộ điều khiển đề xuất cho hiệu quả tốt hơn bộ điều khiển PID và kỹ thuật cuốn chiếu với sai số xác lập hội tụ về 0, không có độ vọt lố, thời gian xác lập là 0.2696 (s) và thời gian tăng là 0.1494 (s).
#Sliding mode control #PI #mass spring damper system #low pass filter #MATLAB/Simulink
Tổng số: 84
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 9