Tìm hiểu về Phương pháp phản hồi lặp trong tự động cài đặt tham số cho bộ PID

Kỹ thuật điều khiển
31/05/2021 09:22
Mục tiêu của bài báo này là thực hiện dò thông số bộ điều khiển PID để tối ưu đáp ứng của hệ thống và mục tiêu đề ra là độ dự trữ pha và tần số cắt của hệ thống tại giá trị mong muốn theo như lý thuyết điều khiển tự động cho hệ tuyến tính.
aa

Nguyên tắc chung khi thiết kế hệ thống điều khiển là mô hình hóa hệ thống trong đó các kỹ sư điều khiển thường sử dụng phương pháp xây dựng mô hình toán học của hệ thống. Thông thường việc mô hình hóa có thể xây dựng bằng lý thuyết toán hoặc nhận dạng mô hình qua thực nghiệm.

tim hieu ve phuong phap phan hoi lap trong tu dong cai dat tham so cho bo pid

Phương pháp mô hình hóa bằng lý thuyết dựa trên những định luật cơ bản về vật lý và hóa học, từ đó xây dựng các phương trình vi phân để mô tả hệ thống; còn phương pháp mô hình hóa thực nghiệm được thực hiện dựa trên những thông tin ban đầu về hệ thống, phân tích các số liệu vào-ra thực nghiệm để xác định cấu trúc và tham số của hệ thống từ một lớp mô hình thích hợp.

Về cơ bản, phương pháp mô hình hóa bằng lý thuyết đòi hỏi phải có hiểu biết sâu về hệ thống cơ lý hóa và tác động tương quan của các đối tượng. Còn đối với phương pháp mô hình hóa bằng thực nghiệm thì cho phép xác định tương đối các tham số của mô hình nếu cấu trúc mô hình được xác định trước.

Một ưu điểm nữa của phương pháp mô hình hóa bằng thực nghiệm là có sự hỗ trợ đắc lực của các công cụ phần mềm hiện đại giúp cho việc việc nhận dạng trở nên đơn giản và chính xác hơn. Tuy nhiên phương pháp này lại phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác của kết quả đo và độ chính xác của lớp mô hình được lựa chọn.

Trong thực tế, mô hình hóa có tốt thế nào đi chăng nữa thì cũng không bao giờ có được một mô hình chính xác tuyệt đối, và việc thiết kế bộ điều khiển là quá trình tinh chỉnh nhằm đạt được đáp ứng điều khiển mong muốn. Trong thực tế, phương pháp điều khiển tối ưu mà ở đó phần mềm tự động điều chỉnh thông số của bộ điều khiển để tối ưu đáp ứng của hệ thống theo một vài chỉ tiêu nhất định.

Mục tiêu của bài báo này là thực hiện dò thông số bộ điều khiển PID để tối ưu đáp ứng của hệ thống và mục tiêu đề ra là độ dự trữ pha và tần số cắt của hệ thống tại giá trị mong muốn theo như lý thuyết điều khiển tự động cho hệ tuyến tính.

Phương pháp tự chỉnh tham số PID cho các mạch vòng điều khiển đơn trong điều khiển quá trình là phương pháp phổ biến, được áp dụng rộng rãi trong các hệ thống tự chỉnh PID công nghiệp như bộ auto-tuning PID của hãng Siemens, hay các bộ PID tự chỉnh nhiệt độ của hãng Honeywel.

Chi tiết nội dung bài báo, đón đọc trên Tạp chí Tự động hóa ngày nay, số tháng 5+6, phát hành ngày 25/5/2021

Hotline phát hành: 0962365030

Bài báo của nhóm tác giả: PGS Nguyễn Hồng Quang – ĐHBK Hà Nội
Nguyễn Hữu Thọ, cựu KS K55 Tự động hóa – ĐHBK Hà Nội
Nguyễn Khoa Nam, cựu KS K55 Tự động hóa – ĐHBK Hà Nội

Bài liên quan
ar
Tin bài khác
Mô hình hóa và dự đoán phát thải carbon công nghiệp tại Thành phố Hồ Chí Minh bằng học máy

Mô hình hóa và dự đoán phát thải carbon công nghiệp tại Thành phố Hồ Chí Minh bằng học máy

Nghiên cứu này so sánh bốn mô hình gồm Hồi quy tuyến tính, ARIMA, SVR và Rừng ngẫu nhiên trong dự báo phát thải CO₂ công nghiệp tại Thành phố Hồ Chí Minh. Kết quả cho thấy Hồi quy tuyến tính đa biến (MLR) và SVR tối ưu đạt hiệu năng tốt nhất, với R² lần lượt là 0,932 và 0,923, trong khi Random Forest và ARIMA cho R² âm do hạn chế của bộ dữ liệu chuỗi thời gian nhỏ (n = 52). Phân tích cũng xác nhận giao thông vận tải là động lực ngoại sinh quan trọng nhất đối với phát thải CO₂ công nghiệp của thành phố. Trên cơ sở đó, mô hình MLR ước tính phát thải CO₂ công nghiệp năm 2026 đạt 123,79 Mt CO₂, cung cấp cơ sở tham khảo cho lựa chọn mô hình và ưu tiên giảm phát thải theo ngành.
Hợp tác Việt - Nga: Kỳ vọng bứt phá từ liên kết công nghiệp địa phương

Hợp tác Việt - Nga: Kỳ vọng bứt phá từ liên kết công nghiệp địa phương

Diễn đàn doanh nghiệp “tỉnh Sverdlovsk (Nga) - Việt Nam: Các xu hướng hợp tác công nghiệp hiện nay” diễn ra ngày 8/4 tại Hà Nội đã thu hút đông đảo doanh nghiệp, hiệp hội và cơ quan quản lý hai nước, mở ra nhiều cơ hội kết nối cung - cầu, thúc đẩy hợp tác trong các lĩnh vực công nghiệp, năng lượng và công nghệ.
VAA thúc đẩy hợp tác công nghệ với đoàn doanh nghiệp tỉnh Sverdlovsk (Nga)

VAA thúc đẩy hợp tác công nghệ với đoàn doanh nghiệp tỉnh Sverdlovsk (Nga)

Hội Tự động hóa Việt Nam (VAA) đã có buổi tiếp đón và làm việc với đoàn doanh nghiệp tỉnh Sverdlovsk (Liên bang Nga), mở ra nhiều cơ hội hợp tác trong các lĩnh vực cơ khí, tự động hóa, vật liệu và năng lượng.
Nhận định phiên giao dịch ngày 13/4: Có thể giải ngân từng phần tại các nhịp rung lắc

Nhận định phiên giao dịch ngày 13/4: Có thể giải ngân từng phần tại các nhịp rung lắc

Phiên giao dịch ngày mai được dự báo tiếp tục xu hướng hồi phục trong ngắn hạn nhưng sẽ xuất hiện các nhịp rung lắc khi tiến gần vùng kháng cự. Nhà đầu tư có thể cân nhắc giải ngân từng phần, ưu tiên các cổ phiếu có xu hướng tăng rõ ràng.
[E-Magazine] Điều khiển học và giới hạn đạo đức của tự động hóa

[E-Magazine] Điều khiển học và giới hạn đạo đức của tự động hóa

Điều khiển học khởi sinh từ phòng thí nghiệm giữa thế kỷ XX, nhưng hôm nay đã trở thành nền tảng vận hành của quốc gia số. Khi vòng phản hồi không chỉ điều chỉnh máy móc mà điều chỉnh cả hành vi con người, vấn đề không còn là năng suất mà là chủ quyền, trách nhiệm và giới hạn đạo đức của quyền lực công nghệ.
Hội An và Đà Nẵng dẫn đầu bảng xếp hạng điểm đến "ít người biết" nhưng giàu trải nghiệm toàn cầu

Hội An và Đà Nẵng dẫn đầu bảng xếp hạng điểm đến "ít người biết" nhưng giàu trải nghiệm toàn cầu

Hai điểm đến nổi tiếng của Việt Nam là Hội An và Đà Nẵng vừa được vinh danh ở hai vị trí cao nhất trong bảng xếp hạng những địa điểm du lịch độc đáo, chi phí hợp lý do tạp chí Travel + Leisure công bố, tiếp tục khẳng định sức hút của du lịch Việt trên bản đồ thế giới.
Astrotales’26: Ourania và tìm hiểu thiên văn học qua trải nghiệm khám phá vũ trụ

Astrotales’26: Ourania và tìm hiểu thiên văn học qua trải nghiệm khám phá vũ trụ

Lấy cảm hứng từ hành trình khám phá vũ trụ của nhân loại và hình tượng nữ thần bầu trời Ourania, Ban Tổ chức Astrotales’26: Ourania lựa chọn chủ đề du hành xuyên thời gian, tái hiện các cột mốc lịch sử thiên văn học qua góc nhìn sáng tạo và giàu tính tương tác. Sự kiện mở ra một thế giới nơi người tham gia không chỉ quan sát mà còn trực tiếp “bước vào” dòng chảy thời gian, khám phá những thành tựu vĩ đại đã đưa con người tiến gần hơn tới các vì sao.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 13/4/2026: Tuổi Mùi tình trạng bấp bênh, tuổi Hợi sự nghiệp may mắn

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 13/4/2026: Tuổi Mùi tình trạng bấp bênh, tuổi Hợi sự nghiệp may mắn

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 13/4/2026 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Sa Pa vào top 53 thị trấn đẹp nhất thế giới

Sa Pa vào top 53 thị trấn đẹp nhất thế giới

Được Condé Nast Traveller vinh danh trong danh sách 53 thị trấn đẹp nhất thế giới, Sa Pa gây ấn tượng khi trở thành đại diện tiêu biểu cho xu hướng du lịch chậm - nơi du khách tìm đến để trải nghiệm sâu, sống chậm và kết nối với thiên nhiên, văn hóa bản địa.
Tàu Orion hạ cánh an toàn, mở ra kỷ nguyên mới chinh phục Mặt Trăng

Tàu Orion hạ cánh an toàn, mở ra kỷ nguyên mới chinh phục Mặt Trăng

Tàu vũ trụ Orion thuộc sứ mệnh Artemis II đã tiếp nước thành công ngoài khơi San Diego (Mỹ), đánh dấu kết thúc hành trình 10 ngày bay quanh Mặt Trăng. Thành công này được xem là bước tiến quan trọng đưa con người trở lại quỹ đạo chinh phục Mặt Trăng sau hơn nửa thế kỷ.
song-gia-tri