Thuật toán PID là 1 thuật toán cổ điển, thường được sử dụng rất nhiều trong các ứng dụng điều khiển tự động chính xác. Những ứng dụng trong công nghiệp sử dụng PID rất rộng rãi từ điều chỉnh lưu lượng, nhiệt độ, áp suất, mức độ và lồng ấp,.. chung quy đây là những quy trình yêu cầu tính liên tục.
Thuật toán PID được viết tắt từ 3 thành phần cơ bản của nó bao gồm:
P: Proportional - Có thể hiểu là bộ khuếch đại tỷ lệ của sai số.
I: Integral- Bộ tích phân, Tổng lũy cộng dồn các sai số trong khoảng thời gian.
D: Derivative- Thể hiện sai số tức thời, hay còn gọi là tốc độ thay đổi của lỗi.
PID là 1 bộ điều khiển có sự hồi tiếp, mục đích cốt lõi của bộ điều khiển PID là ép buộc tín hiệu phản hồi về phải khớp với giá trị mong muốn( Setpoint) hay khớp với giá trị được cài đặt trước.
Trong đó, Plant Process chính là hệ thống cần được điều khiển.
Nguyên lý thuật toán:
Bài toán ví dụ:
Giả sử ta muốn bánh xe quay được 200 vòng/giây, tương đương giá trị PWM cho động cơ là pwm = 200 xung, nếu không có sự cản trờ hay sự thay đổi về trọng lượng thì xe sẽ chạy đúng với tốc được cài đặt là như vậy. Nhưng thực tế xe đang chạy vào mép lề của một bãi cát (tức là bánh trái chạy ở đường bình thường, bánh phải chạy trên bãi cát), ma sát lớn làm bánh xe chỉ quay được 100 vòng/giây, như vậy xe có thể chạy lệch phải. Tính được độ lỗi bánh xe phải lúc này là 100 vòng. Vậy để xe chạy thẳng, cần tăng tốc độ truyền vào cho động cơ bên phải ở thời điểm này để giúp bánh xe đạt được 200 vòng/giây bất kể có ma sát. Từ giá trị độ lỗi của số vòng quay, cần quy ra giá trị pwm để truyền vào cho động cơ.
Khi này pwm = 200 + 50 (giả sử: 100 vòng/giây ~ 50 pwm).
* Lưu ý: những con số trong ví dụ này là giả định.
Kết quả của thuật toán là độ lỗi của tốc độ động cơ tại một thời điểm, sử dụng thông tin từ giá trị này để điều chỉnh, đưa vào bài toán một cách hợp lý.
"Còn tiếp"
Link tham khảo:
https://www.ni.com/en-sg/innovations/white-papers/06/pid-theory-explained.html
https://www.stdio.vn/dien-tu-ung-dung/thuat-toan-pid-trong-dieu-khien-tu-dong-3Iu1u
https://www.mes-insights.com/amp/the-working-principles-of-a-pid-controller-a-929190/?cmp=go-ta-art-trf-MES_DSA-20200217&gclid=Cj0KCQiA88X_BRDUARIsACVMYD-W_zGzgHFnAha4NgpXbJAR63J-QsLuXaxwhK-Atvw-8FMe8if8OlcaAsL8EALw_wcB
https://ctms.engin.umich.edu/CTMS/index.php?example=Introduction§ion=ControlPID#7
