Page 131 - Kỷ yếu hội thảo khoa học quốc tế - Ứng dụng công nghệ mới trong công trình xanh , lần thứ 8

114 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Trong phạm vi nghiên cứu này, bộ công cụ
systune được sử dụng để thiết kế bộ điều khiển PID
trên theo phương pháp H / PID . Ở đây cũng cần

chú ý rằng, việc sử dụng công cụ này chính là giải bài
toán tối ưu địa phương thay vì giải bài toán tối ưu lồi
LMI, được trình bày cụ thể trong bài báo [5] và [19],
trong đó có thuật toán để giải. Do vậy trong phạm vi
nghiên cứu này, nhóm tác giả chỉ trình bày cách sử
dụng bộ công cụ này. Lệnh Matlab là như sau:
G = tf([1.0868],[1300.0354, 102,749,1]);
C = tunablePID('C','pi');
C.Tf.Value = 0.01; C.Tf.Free = false; % fix
Tf=0.01
Hình 4. Kết quả nhận dạng: dữ liệu thật (chấm đen), LS = AnalysisPoint('u');
hàm truyền (xanh dương)
T0 = feedback(G*LS*C,1);
Theo các bước trên, kết quả nhận dạng hàm truyền
của hệ thống là như sau: T0.u = 'r'; T0.y = 'y';
Rtrack = TuningGoal.Tracking('r','y',15,0);
1.0868
G = (1) Rreject = TuningGoal.Gain('LS','y',0.01);
+
+
(14.778s 1 )(87.971s 1 ) T1 = systune(T0,[Rtrack])
Ngoài ra, Hình 5 cũng thể hiện kết quả của hàm showTunable(T1)
truyền so với dữ liệu thật và độ chính xác đạt 95,31% Ta được hệ số bộ điều khiển là như sau: Kp = 45,9,
so với dữ liệu thực tế. Như vậy, hàm truyền này có Ki = 0,314.
thể được sử dụng để thiết kế bộ điều khiển cho Ngoài ra, để so sánh kết quả bộ điều khiển được
hệ thống.
thiết kế theo phương pháp H / PID thì hai bộ điều

Ở đây cũng cần lưu ý rằng, hàm truyền được thể
hiện ở công thức (1) bao gồm 2 phần: hàm truyền của khiển PID khác cũng được thiết kế. Đó là bộ PID
được thiết kế dựa vào công cụ pidtune cũng của
lò nhiệt và hàm truyền của bộ biến đổi công suất. Do Matlab với kết quả là như sau: K p = 1,54, K i = 0,00379.
vậy, hàm truyền này không phải là hàm bậc 1 như Bộ điều khiển PID thứ hai được tinh chỉnh dựa vào
thường thấy đối với các đối tượng lò nhiệt.
phương pháp thử sai theo thực nghiệm, kết quả của bộ
Trong phần tiếp theo, hàm truyền của hệ thống điều khiển này là như sau: Kp = 10,5, Ki = 0,06.
được thể hiện ở công thức (1) được sử dụng để thiết Để đánh giá hiệu quả của ba bộ điều khiển PID
kế bộ điều khiển PID.
này, thì những bộ điều khiển này được mô phỏng trên
IV. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID Matlab/Simulink. Kịch bản mô phỏng này là cho các
4.1. Thiết kế bộ điều khiển PID bộ điều khiển bám theo tín hiệu đặt là đường step. Kết
quả mô phỏng được thể hiện ở Hình 5.
Trong phạm vi nghiên cứu này, bộ điều khiển PID
được sử dụng. Đây là bộ điều khiển cổ điển có cấu
trúc như sau:

de ( ) t
u = K e ( ) t + K  e ( ) t dt + K (2)
P
I
D
dt
Dạng Laplace của bộ điều khiển PID:
K K s
C ( ) s = K + i + d (3)
p
s 1
s T +
f
Trong đó, các hệ số Kp, Ki, Kd, Tf sẽ được
thiết kế. Hình 5. Kết quả mô phỏng của 3 bộ điều khiển PID

ISBN: 978-604-80-9122-4