Tìm hiểu về bộ bù trong hệ thống điều khiển

Bộ bù là một thiết bị hoặc hệ thống được sử dụng để bù đắp hoặc chống lại tác động của hệ thống hoặc quy trình khác. Trong ngữ cảnh của hệ thống điều khiển, bộ bù là một thiết bị hoặc thuật toán được sử dụng để điều chỉnh đầu ra của hệ thống nhằm bù cho một số đặc điểm nhất định của hệ thống, chẳng hạn như độ trễ hoặc phi tuyến.

Có một số loại bộ bù có thể được sử dụng được sử dụng trong các hệ thống điều khiển, bao gồm:

1. Bộ điều khiển PID (Tỷ lệ-Tích phân-Đạo hàm): Đây là loại bộ bù phổ biến nhất và chúng sử dụng kết hợp các thuật ngữ tỷ lệ, tích phân và đạo hàm để điều chỉnh đầu ra của hệ thống dựa trên sai số giữa đầu ra mong muốn và đầu ra thực tế. đầu ra.
2. Bộ điều khiển chuyển tiếp: Đây là các bộ bù sử dụng mô hình hệ thống đang được điều khiển để dự đoán hoạt động trong tương lai của hệ thống và điều chỉnh đầu ra cho phù hợp.
3. Bộ điều khiển không gian trạng thái: Đây là các bộ bù sử dụng các phương trình không gian trạng thái của hệ thống được điều khiển để thiết kế hệ thống điều khiển.
4. Bộ điều khiển dự đoán mô hình: Đây là các bộ bù sử dụng mô hình của hệ thống đang được điều khiển để dự đoán hoạt động trong tương lai của hệ thống và tối ưu hóa tín hiệu điều khiển trong một phạm vi hữu hạn.
5. Bộ điều khiển thích ứng: Đây là những bộ bù điều chỉnh các thông số của chúng trong thời gian thực dựa trên những thay đổi trong hệ thống được điều khiển.

Việc lựa chọn bộ bù phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể và tiêu chí hiệu suất mong muốn. Ví dụ, bộ điều khiển PID đơn giản và dễ thực hiện nhưng chúng có thể không phù hợp với các hệ thống có động lực phi tuyến hoặc nhiễu thay đổi theo thời gian. Bộ điều khiển chuyển tiếp có thể xử lý các hệ thống phi tuyến và nhiễu thay đổi theo thời gian, nhưng chúng yêu cầu một mô hình chính xác của hệ thống được điều khiển. Bộ điều khiển không gian trạng thái có thể xử lý các hệ thống có nhiều đầu vào và đầu ra, nhưng chúng có thể đòi hỏi nhiều tính toán. Bộ điều khiển dự đoán mô hình có thể tối ưu hóa tín hiệu điều khiển trong một phạm vi hữu hạn, nhưng chúng có thể phản ứng chậm với những thay đổi trong hệ thống. Bộ điều khiển thích ứng có thể điều chỉnh các tham số của chúng theo thời gian thực, nhưng chúng có thể không mạnh mẽ trước những thay đổi trong hệ thống hoặc môi trường.