• Tín hiệu cho trước (set point) [r]

Tín hiệu cho trước (set point) [r] là thông số vào độc lập mà ta đặt cho bộ điều khiển, quyết định giá trị cân bằng của biến được điều khiển. Tín hiệu này còn được gọi là giá trị cho trước - set point, giá trị mong muốn - desired value, tín hiệu chỉ huy - command value.

• Phần tử cho trước (Bộ tạo tín hiệu cho trước)

Phần tử cho trước (bộ tạo tín hiệu cho trước) là thiết bị được dùng để tạo ra giá trị tham chiếu (reference value, cho trước) cho biến được điều khiển. Thông thường, tín hiệu này được gửi tới phần tử so sánh để so sánh với giá trị cho trước. Độ lệch (sự sai khác - error, deviation) giữa hai giá trị này e(t) = r - c(t) được gửi tới bộ chế biến tín hiệu (processing unit, computer) hoặc bộ điều khiển (controller).

• Độ lệch (error, deviation)[e(t)]

Độ lệch, e(t), là sự sai khác giữa giá trị cho trước và giá trị thực tại của biến được điều khiển, nó được tạo ra (kết quả) từ phần tử so sánh, e(t) = r - c(t).

• Phần tử so sánh, bộ cộng tín hiệu (Comparison element, summing point)

Phần tử so sánh, hay là bộ cộng tín hiệu, là một thành phần dùng để đánh giá mức sai khác giữa giá trị thực của biến được điều khiển với giá trị đặt trước và tạo ra một tín hiệu từ độ lệch này, e(t).

• Bộ chế biến tín hiệu (Processing unit, Computer v.)

Bộ chế biến tín hiệu (bộ điều khiển cơ bản) là một thành phần của bộ điều khiển dùng để phân tích độ lệch, rồi chế biến tín hiệu độ lệch này theo một quy luật nào đó để xuất ra tín hiệu dẫn đồng bộ thực hiện dẫn tới làm thay đổi biến tác động theo ý muốn của ta. Các hoạt động điều khiển, các chương trình điều khiển, hay các quy luật điều khiển được chế biến tại đây.

• Bộ thực hiện (Actuator)

Bộ thực hiện nhận tín hiệu ra là tín hiệu tác động (actuating signal) từ bộ chế biến tín hiệu chính (bộ điều khiển cơ bản) rồi gia công và khuếch đại công suất cho tín hiệu này để gửi tới cơ cấu điều chỉnh để tác động lên khối lượng và dòng năng lượng của đối tượng được điều khiển.

• Cơ cấu điều chỉnh (Adjusting mechanism, Adjusting organ)

Cơ cấu điều chỉnh tiếp nhận tín hiệu điều khiển từ bộ thực hiện và làm thay đổi khối lượng và dòng năng lượng của đối tượng được điều khiển. Thông thường, cơ cấu điều chỉnh là một bộ phận của đối tượng được điều khiển. Ví dụ, thanh răng và bơm cao áp của động cơ diesel.

• Phần tử thực hiện cuối (Final control element)

Phần tử thực hiện cuối là một nhóm các bộ phận điều chỉnh nhận tín hiệu từ bộ chế biến tín hiệu, hoặc từ bộ điều khiển và làm thay đổi trực tiếp biến tác động. Như vậy, nó thường bao gồm bộ thực hiện và cơ cấu điều chỉnh.

• Biến tác động u(t) (Manipulated variable)

Biến tác động u(t) là biến của quá trình (đối tượng được điều khiển), được bộ điều khiển thay đổi (gia công) nhằm làm thay đổi giá trị của biến được điều khiển. Đôi khi, nó được gọi là đầu vào (input), hoặc tác động vào điều khiển (control input) của đối tượng được điều khiển. Biến này chính là đầu ra của bộ điều khiển, hoặc nếu khâu trợ lực được sử dụng thì nó là đầu ra của khâu trợ lực (Actuator).

• Tín hiệu tác động (Actuating signal)

Tín hiệu tác động là tín hiệu ra từ bộ xử lý, được gửi đến phần tử thực hiện. Đây là tín hiệu trung gian của biến tác động.

• Nhiễu loạn (Disturbances)

Nhiễu loạn là các biến số D(t) mà ta không điều khiển được của quá trình và chúng có ảnh hưởng đến giá trị của biến được điều khiển theo hướng ta không mong muốn. Có rất nhiều dạng nhiễu tác động lên hệ thống. Trong đó, tải của hệ thống là một nhiễu lớn nhất, chủ yếu của hệ.

• Tải của hệ thống (Load)

Tải của hệ thống là phần năng lượng, vật chất tiêu thụ của hệ thống. Ví dụ, với phòng học máy lạnh thì tải là nguồn nóng phát ra từ người học. Với động cơ lai máy phát điện thì công suất điện tiêu thụ bởi các thiết bị điện là tải của hệ. Với diesel lai chân vịt thì công suất tiêu thụ trên trục chân vịt là tải. Đó chính là phần công suất cần thiết để làm một chân vịt quay được trong nước với tốc độ góc mong muốn.

• Phân biệt biến số và thông số (variable vs.parameter)

Biến số (variable) là một đại lượng biến đổi được hoặc điều khiển được của một hệ thống, mà nó đang thay đổi theo thời gian. Như vậy, biến số là một đại lượng của quá trình, và là hàm của thời gian.

Thông số (parameter) là một đại lượng biến đổi được hoặc điều khiển được của một hệ thống, mà nó tạm thời được coi là không đổi, giá trị tương ứng của nó dùng để’ phân biệt những trạng thái riêng khác nhau của hệ thống đó. Như vậy thông số là một giá trị của một đại lượng ở một trạng thái. Nó có thể là một giá trị của một biến ở một thời điểm cụ thể.

Sự khác nhau giữa thông số và biến số là ở chỗ: ở một sự phân tích cho trước về một hệ thống, thì biến số được phép phụ thuộc vào thời gian, còn thông số thì không. Điều quan trọng là ở một phân tích cho trước, thông số không phụ thuộc vào thời gian, nó được giữ không đổi. Thông thường, giá trị cho trước là một thông số chứ không phải là biến số, vì bình thường nó được đặt ở một giá trị nào đó, rồi ta để mặc đó.

Điều khiển tự động, Bùi Hồng Dương