Chapter 1: Những khái niệm cơ bản về hệ thống điều khiển số

B. ĐIỀU KHIỂN SỐ
Chapter 1: Những khái niệm cơ bản về hệ thống điều khiển số


WATT’S
FLYBALL
GOVERNOR


ROBOT ARM
MANIPULATION


SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG
Insulation

Desired
temperature
Potentiometer
Mesured
temperature

Control
signal
Controller

Gas
Fire

Outside
temperatur

e
Actual room
Heat
temperature
loss
Thermometer

Heat Input


HT ĐIỀU KHIỂN SỐ



• Engine indicating system
• A crew alerting system
• The system includes:
• An inertial reference system making
use of laser gyroscopes and an
electronic attitude director
indicator.
• A flight-management computer
system integrates navigation,
guidance, and performance data
functions.

The flight desk of the Boeing 757, 767  digital control
electronics

AUTOMATIC
AIRCRAFT
LANDING
SYSTEM


OUTLINE
1. Cấu trúc cơ bản trong hệ thống điều khiển số (ĐKS)
2. Các loại tín hiệu trong hệ thống
3. Bộ chuyển đổi tín hiệu A/D và quá trình lấy mẫu

4. Bộ chuyển đổi D/A và khâu lưu trữ
5. Ưu và nhược điểm của hệ thống ĐKS


CẤU TRÚC CƠ BẢN
CỦA HỆ THỐNG
ĐIỀU KHIỂN SỐ


HỆ THỐNG ĐIỀU
KHIỂN LIÊN TỤC
➢ Tất cả các tín hiệu truyền trong
hệ thống đều là liên tục
➢ Sơ đồ nguyên lý của HT và sơ
đồ khối tương tự nhau (phần
cứng)


HỆ THỐNG ĐIỀU

KHIỂN SỐ
• Định nghĩa: có ít nhất một tín hiệu xung
số trong hệ thống, Trong đó, TBĐK số
là phần mềm, bao gồm: máy tính, hệ
thống vi xử lý, vi điều khiển, PC

• Là phần mềm. Sự khác nhau giữa
nguyên lý của HT và sơ đồ khối. Nhắc
đến HT ĐKS là nói đến cả phần cứng
và phần mềm.
• Chức năng của máy tính: tính toán, xác
định các tín hiệu hay xử lý tín hiệu số.


CẤU HÌNH CỦA HT ĐKS
• Sự dịch từ ngôn ngữ của bộ điều
khiển số sang quá trình vật lý
(tương tự) được thực hiện bởi bộ
chuyển đổi DAC (digital-to-analog
converter).

• Bộ chuyển đổi ADC.
• Một cảm biến cần để giám sát biến
được điều khiển cho điều khiển
phản hồi.


HỆ THỐNG
PHÂN PHỐI
THUỐC KÍN

ĐIỀU KHIỂN
ĐỘNG CƠ
PHẢN LỰC


HT ĐIỀU
KHIỂN
CÁNH TAY
ROBOT


CÁC LOẠI TÍN HIỆU
TRONG HỆ THỐNG


TÍN HIỆU BƯỚC (STEP SIGNAL)


TÍN HIỆU
XUNG
DIRAC


ADC VÀ QUÁ TRÌNH
LẤY MẪU (SAMPLING)


LƯỢNG TỬ HÓA VÀ ĐẶC ĐIỂM

Định nghĩa:
Lượng tử hóa là quá trình biến đổi tín hiệu liên tục thành tín hiệu gián đoạn. Ở các hệ liên tục, tín hiệu
chưa đựng thông tin về sai lệch hay những tín hiệu nào khác là liên tục theo thời gian.

Phân loại:
1. Lượng tử hóa theo thời gian
2. Lượng tử hóa theo mức
3. Lượng tử hóa hỗn hợp


LƯỢNG TỬ HÓA THEO THỜI GIAN
Là phương pháp lấy tín hiệu tại các
thời điểm nhất định, thường là cách
nhau 1 chu kỳ T gọi là chu kỳ lượng
tử hóa (hoặc chu kỳ lấy mẫu)


LƯỢNG TỬ HÓA THEO MỨC
Là phương pháp lấy thông tin ở
các mức mà tín hiệu đạt được.
Thông thường các mức cách nhau
một đại lượng q


LƯỢNG TỬ HÓA HỖN HỢP
Là phương pháp kết hợp 2 dạng
nói trên. Ở các thời điểm nhất
định, trị số nhận được là mức
gần nhất mà tín hiệu đạt được.

Đại đa số các trường hợp đều sử dụng phương pháp lượng tử
hóa theo thời gian với chu kỳ lấy mẫu T
Tùy thuộc vào dạng lượng tử hóa mà Hệ tự động gián đoạn có 3 loại:
1. Hệ xung: nếu ít nhất một trong các đại lượng đặc trưng cho trạng thái của hệ được
lượng tử hóa theo thời gian
2. Hệ role: lượng tử hóa theo mức (hệ phi tuyến)
3. Hệ xung số: lượng tử hóa hỗn hợp