Để tích hợp được các ưu điểm của bộ điều khiển hoạt động theo nguyên lý bù trừ nhiễu như tính nhanh nhạy, tính điều khiển đón đầu và khả năng duy trì chính xác giá trị của biến được điều khiển khi tải của đối tượng được điều khiển thay đổi, người ta thường chỉ kết hợp hoạt động điều khiển bù trừ nhiễu vào với hoạt động điều khiển theo độ lệch, làm thành các bộ điều khiển nhiều xung (multi-element controller).

Hình 1-8: Hệ điều khiển mực nước hai xung, kết hợp độ lệch và bù trừ nhiễu

Ví dụ, xem Hình 1-8, nếu ta kết hợp độ lệch mực nước (xung chính) với một xung nhiễu là độ mở van thoát, ta có bộ điều khiển 2 xung. Nếu thêm một xung áp suất nước cấp nữa chẳng hạn, ta có bộ điều khiển 3 xung. Áp suất nước cấp thay đổi thì với cùng một độ mở van cấp, lưu lượng nước cấp cũng thay đổi theo. Mực nước sẽ bị ảnh hưởng. Vậy áp suất nước cấp là một xung nhiễu thứ hai.

Trong cách kết hợp như trên, biến được điều khiển được đo và được điều khiển chủ yếu bởi hoạt động điều khiển độ lệch. Các tín hiệu đo được từ nhiễu (độ mở van thoát, áp suất nước cấp) thường được đưa về một bộ cộng tín hiệu để bù trừ với giá trị đặt trước (r ) của hoạt động điều khiển độ lệch, từ đó làm tăng cường hoạt động điều khiển của hoạt động theo độ lệch đủ bù tốt cho sự tác động của nhiễu đến biến được điều khiển.

Ví dụ, khi độ mở van thoát tăng thêm một lượng là (dhv), xung nhiễu (dhv) này sẽ cộng vào giá trị cho trước của mực nước (hr), thành ra hr* = hr + dhv cao lên, như vậy thì mực nước (h) đang bình thường bây giờ trở thành thấp nhiều hơn so với hr* mới, độ lệch mới [e*(t) = hr* - h] lớn lên nhiều so với độ lệch truớc đó [e(t) = hr - h]. Do đó, bộ điều khiển theo độ lệch hoạt động tức thì, tác động điều khiển [ví dụ là tỷ lệ, u(t) = Kp X e*(t) ] có cường độ lớn hơn, mực nước được bù trừ sớm hơn và nhanh hơn, đương nhiên là ổn định hơn.

Sơ đồ khối của một hệ điều khiển hai xung, kết hợp độ lệch và bù trừ nhiễu được minh họa trên HÌNH 1-9.

Hình 1-9: Sơ đồ khối thể hiện nguyên lý hoạt động của một hệ điều khiển 2 xung, kết hợp độ lệch và bù trừ nhiễu

Điều khiển tự động, Bùi Hồng Dương