Bài Giảng Mô Tả Toán Học Hệ Thống điều Khiển Rời Rạc

Chương này đề cập đến một loại hệ thống điều khiển có hồi tiếp, trong

đó tín hiệu tại một hay nhiều điểm là một chuổi xung, không phải là hàm

liên tục theo thời gian. Tùy thuộc vào phương pháp lượng tử hoá tín hiệu mà

ta có các loại hệ thống xử lý tín hiệu khác nhau. Phương pháp lượng tử hoá

theo thời gian cho tín hiệu có biên độ liên tục, thời gian rời rạc. Hệ thống xử

lý loại tín hiệu này được gọi là hệ thống rời rạc. Nếu phép lượng tử hoá được

tiến hành theo thời gian và cả theo biên độ thì kết quả nhận được là tín hiệu

số. Hệ thống xử lý tín hiệu số gọi là hệ thống số. Trong hệ thống rời rạc và

hệ thống số, thông số điều khiển – biên độ của tín hiệu chỉ xuất hiện tại các

thời điểm rời rạc cách đều nhau đúng bằng một chu kỳ lấy mẫu tín hiệu. Vì

có thời gian trễ tất yếu do lấy mẫu, việc ổn định hệ thống trở nên phức tạp

hơn so với hệ liên tục, do đó đòi hỏi những kỹ thuật phân tích và thiết kế đặc

biệt.

Sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật số, kỹ thuật vi xử lý và kỹ thuật

máy tính làm cho ngày càng có nhiều hệ thống điều khiển số được sử dụng

để điều khiển các đối tượng. Hệ thống điều khiển số có nhiều ưu điểm so với

hệ thống điều khiển liên tục như uyển chuyển, linh hoạt, dễ dàng thay đổi

thuật toán điều khiển, dễ dàng áp dụng các thuật toán điều khiển phức tạp

bằng cách lập trình. Máy tính số còn có thể điều khiển nhiều đối tượng cùng

một lúc. Ngoài ra, giá máy tính ngày càng hạ trong khi đó tốc độ xử lý, độ

tin cậy ngày càng tăng lên cũng góp phần làm cho việc sử dụng các hệ thống

điều khiển số trở nên phổ biến. Hiện nay các hệ thống điều khiển số được sử

dụng rất rộng rãi, từ các bộ điều khiển đơn giản như điều khiển nhiệt độ,

điều khiển động cơ DC, AC, đến các hệ thống điều khiển phức tạp như điều

khiển robot, máy bay, tàu vũ trụ, các hệ thống điều khiển quá trình công

nghệ hóa học và các hệ thống tự động cho những ứng dụng khác nhau.