DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

37 18 0
DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼLỜI CAM ĐOANLỜI CẢM ƠNMỞ ĐẦU1Chương 1 – TỔNG QUAN VỀ LÒ NẤU THÉP CẢM ỨNG31.1.Tổng quan về lò nấu thép cảm ứng.31.1.1.Giới thiệu chung về lò cảm ứng.31.1.2.Các bộ nguồn tần số cao.41.1.3.Phạm vi ứng dụng của thiết bị gia nhiệt tần số.41.1.4.Phân loại các thiết bị gia nhiệt tần số.41.2.Cấu trúc lò nấu thép cảm ứng.5Chương 2 – LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN MỜ72.1.Tổng quan lý thuyết điều khiển mờ.72.2.Nguyên lý làm việc.82.3.Lý thuyết tập mờ trong điều khiển.92.3.1.Định nghĩa tập mờ92.3.2. Phép suy diễn mờ.112.3.2.1.Xác định giá trị của mệnh đề hợp thành.112.3.2.2.Phép tính suy diễn mờ.132.3.3.Phép hợp mờ.142.3.3.1.Xác đinh giá trị của luật hợp thành.142.3.3.2.Phép tính hợp các tập mờ.152.3.4.Giải mờ.162.3.4.1.Phương pháp điểm cực đại.162.3.4.2.Phương pháp điểm trọng tâm.172.4.Tổng hợp bộ điều khiển mờ.192.4.1.Cấu trúc bộ điều khiển mờ.192.4.2.Nguyên lý của bộ điều khiển mờ.202.4.3.Các bước thực hiện khi xây dựng bộ điều khiển mờ.22Chương 3: ỨNG DỤNG LOGIC MỜ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ THÉP CẢM ỨNG233.1.Cấu trúc điều khiển cho hệ thống.233.2.Tính toán bộ điều khiển mờ.243.2.1.Hàm truyền đạt của bộ nghịch lưu.243.2.2.Hàm truyền đạt của lò cảm ứng.243.3.Xây dựng bộ điều khiển mờ.243.4.Kết quả mô phỏng trên MatlabSimulink.28KẾT LUẬN30TÀI LIỆU THAM KHẢO31

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC DUY TÂN ĐẶNG HỒNG THUẬN – 1388 ỨNG DỤNG LOGIC MỜ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ CHO LÒ NẤU THÉP CẢM ỨNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG Người hướng dẫn: ThS VÕ TUẤN Đà Nẵng, 12/2021 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU Chương – TỔNG QUAN VỀ LÒ NẤU THÉP CẢM ỨNG 1.1 Tổng quan lò nấu thép cảm ứng 1.1.1 Giới thiệu chung lò cảm ứng 1.1.2 Các nguồn tần số cao 1.1.3 Phạm vi ứng dụng thiết bị gia nhiệt tần số 1.1.4 Phân loại thiết bị gia nhiệt tần số .4 1.2 Cấu trúc lò nấu thép cảm ứng Chương – LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN MỜ 2.1 Tổng quan lý thuyết điều khiển mờ 2.2 Nguyên lý làm việc .8 2.3 Lý thuyết tập mờ điều khiển .9 2.3.1 Định nghĩa tập mờ 2.3.2 Phép suy diễn mờ .11 2.3.2.1 Xác định giá trị mệnh đề hợp thành 11 2.3.2.2 Phép tính suy diễn mờ 13 2.3.3 Phép hợp mờ 14 2.3.3.1 Xác đinh giá trị luật hợp thành 14 2.3.3.2 Phép tính hợp tập mờ 15 2.3.4 Giải mờ 16 2.3.4.1 Phương pháp điểm cực đại .16 2.3.4.2 Phương pháp điểm trọng tâm 17 2.4 Tổng hợp điều khiển mờ 19 2.4.1 Cấu trúc điều khiển mờ 19 2.4.2 Nguyên lý điều khiển mờ .20 2.4.3 Các bước thực xây dựng điều khiển mờ 22 Chương 3: - ỨNG DỤNG LOGIC MỜ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ THÉP CẢM ỨNG 23 3.1 Cấu trúc điều khiển cho hệ thống .23 3.2 Tính tốn điều khiển mờ 24 3.2.1 Hàm truyền đạt nghịch lưu 24 3.2.2 Hàm truyền đạt lò cảm ứng 24 3.3 Xây dựng điều khiển mờ 24 3.4 Kết mô Matlab/Simulink 28 KẾT LUẬN .30 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu hình Tên hình vẽ vẽ Trang 1.1 Cấu tạo chung lò nấu thép cảm ứng 1.2 Cấu trúc lò nấu thép cảm ứng 2.1 2.2 Điều khiển mực nước Khái niệm tập mờ 10 2.3 Các giá trị mờ biến vào 11 2.4 Cá giá trị mờ biến 11 2.5 Giải mờ phương pháp cực đại 17 2.6 Giải mờ phương pháp điểm trọng tâm 18 2.7 Tập mờ có hàm thuộc hình thang 20 2.8 Bộ điều khiển mờ 21 2.9 Hệ kín phản hồi âm với tham gia điều khiển mờ 22 3.1 Sơ đồ điều khiển mờ lò nấu thép cảm ứng 24 3.2 Cấu trúc điều khiển mờ 26 3.3 Mờ hóa biến ngơn ngữ E 26 3.4 Mờ hóa biến ngơn ngữ DE 27 3.5 27 3.6 Mờ hóa biến ngơn ngữ U Quan hệ U theo E DE 3.7 Sơ đồ tỏng quát hệ thống 29 3.8 Kết mô Matlab/Simulink 30 29 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu khóa luận trung thực, có nguồn gốc rõ ràng trích dẫn đầy đủ theo quy định Sinh viên thực Đặng Hồng Thuận LỜI CẢM ƠN Quá trình làm đồ án tốt nghiệp giai đoạn quan trọng quãng đời sinh viên Đồ án tốt nghiệp tiền đề để trang bị cho chúng em kỹ nghiên cứu, kiến thức quý báu cho trình lập nghiệp sau Trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Điện – Điện Tử trường Đại Học Duy Tân, đặc biệt thầy cô môn Điện tự động tận tình dạy trang bị cho chúng em kiến thức cần thiết suốt thời gian ngồi giảng đường, làm tảng cho việc thực đồ án tốt nghiệp truyền đạt kiến thức chuyên môn giúp chúng em định hướng theo hiểu biết khả để em thực tốt đề tài “Ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ cho lò nấu thép cảm ứng” Xin trân trọng cảm ơn Võ Tuấn tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, định hướng tư cách làm việc khoa học có hiệu cho chúng em Đây lời góp ý q báu khơng suốt q trình thực làm đồ án tốt nghiệp, mà hành trang để chúng em tiếp bước trình học tập làm việc tới Sau gửi lời cảm ơn tới bạn nhiệt tình giúp đỡ em trình thực làm đồ án MỞ ĐẦU Giới thiệu đề tài Với mục tiêu cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước đưa Việt Nam trở thành nước công nghiệp Sự phát triển công nghiệp nước ta, nhiều nhà máy xí nghiệp hình thành khắp nơi, lị cơng nghiệp ngày sử nhiều khu cơng nghiệp như: lị cảm ứng, lị điện trở, …Điều khiển mờ có vai trị quan trọng hệ thống điều khiển đại, đảm bảo tính khả thi hệ thống cao, đồng thời lại thực tốt tiêu kỹ thuật hệ độ tác động nhanh Điều khiển mờ mạnh hệ thống như: Hệ thống điều khiển phi tuyến, hệ thống điều khiển mà thông tin đầu vào đầu không đủ khơng xác Hệ thống điều khiển khó xác định mơ hình khơng xác định mơ hình đối tượng Như việc nghiên cứu điều khiển lò nấu thép cảm ứng dùng điều khiển mờ vấn đề cần thiết để nâng cao hiệu điều khiển cho lò cảm ứng Nắm bắt vấn đề này, định chọn đề tài: “Ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ cho lò nấu thép cảm ứng” Mục đích nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ lò nấu thép cảm ứng, nhầm nâng cao chất lượng điều khiển cho lò nấu thép cảm ứng Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu: - Lý thuyết lò cảm ứng - Lý thuyết điều khiển mờ - Phần mềm Matlab/Simulink  Phạm vi nghiên cứu: - Điều khiển nghịch lưu cho lò nấu thép cảm ứng, ứng dụng hệ mờ - Mơ q trình điều khiển Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp mô kiểm chứng phần mềm Matlab/Simulink Cấu trúc đồ án Đồ án trình bày theo cấu trúc sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan lò nấu thép cảm ứng Chương 2: Lý thuyết điều khiển mờ Chương 3: Ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ lò nấu thép cảm ứng Kết luận Chương – TỔNG QUAN VỀ LÒ NẤU THÉP CẢM ỨNG 1.1 Tổng quan lò nấu thép cảm ứng 1.1.1 Giới thiệu chung lò cảm ứng Nguyên lý làm việc lò cảm ứng dựa vào tượng cảm ứng điện từ, đưa khối kim loại vào từ trường biến thiên, khối kim loại xuất dịng điện xốy, nhiệt dịng điện xốy đốt nóng khối kim loại Nhiệt truyền vào khối kim loại phụ thuộc vào yếu tố sau: - Điện trở suất ρ hệ số từ thẩm μ kim loại - Trị số dòng điện nguồn cấp Nếu tăng trị số dịng điện lên hai lần - nhiệt tăng lên bốn lần Tần số dòng điện nguồn cấp Nếu tăng tần số lên bốn lần nhiệt tăng lên hai lần Từ ta nhận thấy rằng: tăng dịng điện nguồn cấp hiệu tần số nguồn cấp thực tế trị số dịng khơng thể tăng lên q lớn lý cách điện, trị số dịng lớn làm nóng chảy vịng cảm ứng (mặc dầu làm mát dòng nước liên tục) thực tế người ta tăng tần số nguồn cấp Cấu tạo chung lò nấu thép cảm ứng thể hình 1.1 Các phận loại lò cảm ứng giống bao gồm: - Tủ điện, phận quan lị, dùng để cung cấp nguồn điện cho q trình nấu luyện thép - Bộ phận điện quay nghiêng lị - Khung lị có tác dụng cố định vòng cảm ứng với nồi lò, khung lò làm vật liệu kim loại hồn tồn khơng có tính nhiễm từ - Cuộn cảm ứng, cuộn cảm ứng làm ống đồng quấn nhiều vịng hình xoắn ốc - Nồi lò chứa vật liệu kim loại - Hệ thống nước làm nguội, bên lị ln có nước làm nguội q trình chạy lị Hình 1.1 Cấu tạo chung lò nấu thép cảm ứng 1.1.2 Các nguồn tần số cao Các nguồn tần số cao tạo phương pháp sau: - Dùng máy phát điện đặc biệt tần số cao kết cấu khí nên tần số máy phát không vượt 2000Hz - Bộ biến tần dùng thyristor công chế tạo linh kiện bán dẫn chưa chế tạo loại thyristor tần số cao nên tần số giới hạn tới 2000Hz - Bộ biến tần dùng đèn điện từ, tần số cao tới 400kHz cách dùng đèn điện từ ba cực hiệu suất nguồn không cao, tuổi thọ đèn thấp 1.1.3 Phạm vi ứng dụng thiết bị gia nhiệt tần số - Nấu chảy kim loại mơi trường khơng khí (lị kiểu hở) mơi trường chân khơng khí trơ (lị kiểu kín) - Thực nguyên công nhiệt luyện tôi, ram, đặc biệt ứng dụng để bề mặt chi tiết bánh răng, cổ trục khuỷu động diesel yêu cầu độ cứng bề cao 1.1.4 Phân loại thiết bị gia nhiệt tần số  Theo tần số làm việc: - Thiết bị gia nhiệt tần số công nghiệp f=50Hz 16 Phương pháp điểm trọng tâm cho thiết bị hợp thành Sum-Min Giả sử có luật điều khiển triển khai không cần phải để ý tới giá trị cực đại hàm thuộc khơng lớn giá trị mờ đầu luật hợp thành tổng giá trị mờ đầu , mệnh đề hợp thành với quy tắc Sum – Min hàm thuộc là: (12) Thay (12) vào (11) xác định: Trong đó: Hình 2.7 Tập mờ có hàm thuộc hình thang Xét riêng cho hàm thuộc dạng hình thang hình 2.7 (13a) (13b) 17 Phương pháp độ cao Ở phương pháp điểm trọng tâm hàm thuộc tập mờ đầu có dạng singleton với: ta có (14) Cơng thức (14) công thức giải mờ theo phương pháp độ cao 2.4 Tổng hợp điều khiển mờ 2.4.1 Cấu trúc điều khiển mờ Do chất điều khiển thực luật hợp thành nên điều khiển mờ phải có ba khâu (hình 2.8.) - Khâu mờ hóa có nhiệm vụ chuyển đổi giá trị rõ đầu vào ký hiệu khơng có nghĩa lũy thừa mà ký hiệu giá trị rõ tín hiệu đầu vào thứ , thành vector cho mệnh đề hợp thành thứ , tức giá trị rõ ứng với tập mờ - Khâu thực luật hợp thành, có tên gọi thiết bị hợp thành, xử lý vector cho giá trị mờ với hàm thuộc biến ngôn ngữ đầu - Khâu giải mờ, có nhiệm vụ chuyển đổi tập mờ thành giá trị rõ chấp nhận cho đối tượng (tín hiệu điều chỉnh) 18 Hình 2.8 Bộ điều khiển mờ 2.4.2 Nguyên lý điều khiển mờ Về nguyên tắc, hệ điều khiển mờ khơng có khác với điều khiển tự động thông thường khác Sự khác biệt đâu điều khiển mờ làm việc có tư “bộ não” dạng trí tuệ nhân tạo Nếu khẳng định việc làm với điều khiển mờ giải vấn đề từ trước đến chưa giải theo phương pháp kinh điển khơng hồn tốn xác, hoạt động điều khiển phụ thuộc vào kinh nghiệm phương pháp rút kết luận theo tư người, sau cài đặt vào máy tính sở logic mờ Hệ thống điều khiển mờ gọi hệ thống nơron hay hệ thống điều khiển thiết kế mà khơng cần biết trước mơ hình đối tượng 19 Hình 2.9 Hệ kín phản hồi âm với tham gia điều khiển mờ Hệ thống điều khiển mờ thiết kế trên: - Giao diện đầu vào bao gồm khâu Fuzzy hóa khâu phụ trợ thêm để thực tốn tự động khâu tích phân, vi phân…để thực - toán điều khiển Thiết bị hợp thành triển khai luật hợp thành R xây dựng - sở luật điều khiển thích hợp Giao diện đầu gồm khâu giải mờ khâu tác động trực tiếp tới đối tượng cần điều khiển Nguyên tắc tổng hợp điều khiển mờ hồn tồn dựa sở tốn học, cách định nghĩa biến ngôn ngữ vào phương pháp lựa chọn luật điều khiển Trái tim điều khiển mờ luật điều khiển mờ có dạng tập mệnh đề hợp thành cấu trúc Nếu… Thì…và nguyên tắc triển khai mệnh đề hợp thành có tên gọi max – MIN hay sum – MIN… 20 2.4.3 Các bước thực xây dựng điều khiển mờ Định nghĩa tất biến vào ra, định nghĩa tập mờ (giá trị ngôn ngữ) cho biến vào  Xác định miền giá trị vật lý cho biến ngôn ngữ vào  Xác định số lượng tập mờ cần thiết  Xác định kiểu hàm thuộc - Mờ hóa - Xây dựng luật hợp thành - Giải mờ Chương 3: - ỨNG DỤNG LOGIC MỜ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ THÉP CẢM ỨNG 3.1 Cấu trúc điều khiển cho hệ thống 21 Hình 3.1 Sơ đồ điều khiển mờ lò nấu thép cảm ứng  Khâu so sánh - Mục đính so sánh tín hiệu tín hiệu đặt tín hiều truyền từ cảm biến  Fuzzy - Là điều khiển cho lò cảm ứng sử dụng kỹ thuật điều khiển logic mờ  Bộ nghịch lưu - Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi điện DC – AC cung cấp cho lò cảm ứng  Lò nấu thép cảm ứng - Là phận dùng để nấu chảy kim loại  Cảm biến nhiệt - Đưa tín hiệu nhiệt độ từ lị nấu thép chuyển thành tín hiệu điện vào khâu so sánh 3.2 Tính tốn điều khiển mờ 3.2.1 Hàm truyền đạt nghịch lưu Hàm truyền đạt nghịch lưu pha [3] 3.2.2 Hàm truyền đạt lò cảm ứng 22 Quả trình truyền nhiệt hệ thống lị cảm ứng tần số bao gồm qua trình nấu chảy kim loại trình truyền nhiệt kim loại nóng chảy vào thành lị Các giá trị gần hai q trình tương ứng hệ liên tục gần [4] Trong đó: K hệ số khuếch đại thời gian trễ số thời gian thể quán tính hệ thống Lấy = 6, = 6, = 20, ta hàm truyền [4] Cảm biến nhiệt độ coi khâu tỉ lệ xét khơng có tính trễ ta có hệ số: 3.3 Xây dựng điều khiển mờ Mơ hình mờ mơ hình mờ Mamdani Bộ điều khiển mờ dùng để điều khiển đối tượng lò nấu thép, theo nghiên cứu thần internet điều khiển mờ gồm có hai đầu vào đầu - Đầu vào thứ sai lệch E nhiệt độ đẩu nhiệt độ đặt - Đầu vào thứ hai đạo hàm sai lệch đại lượng ký hiệu DE Đầu nhiệt độ ký hiệu U Hình 3.2 Cấu trúc điều khiển mờ  Mờ hóa - Miền giá trị biến ngơn ngữ đầu vào sai lệch chọn là: E = [0 20] µE = [µ (x) µ (x) µ (x)] 23 Hình 3.3 Mờ hóa biến ngơn ngữ E - Miền giá trị ngôn ngữ đầu vào hàm sai lệch DE = [0 10e8] µDE = [µ (x) µ (x) µ (x)] Hình 3.4 Mờ hóa biến ngơn ngữ DE - Miền giá trị biến ngôn ngữ đầu U = [0 20] 24 µU = [µ(x) µ (x) µ (x) (x)] Hình 3.5 Mờ hóa biến ngơn ngữ U  Luật hợp thành Với trình điều khiển nhiệt độ cho lị nấu thép, ta chọn số lượng tập mờ cho biến đầu vào sau: Với tập mờ đầu vào, ta xây dựng x = luật điều khiển Và thơng qua tìm hiểu internet luật điều khiển xây dựng theo nguyên tắc sau: - Nếu E “Thấp” DE “Thấp” U “Khơng” Nếu E “Thấp” DE “Trung bình” U “Thấp” Nếu E “Thấp” DE “Cao” U “Trung bình” Nếu E “Trung bình”, “Cao” DE “Trung bình”, “Cao” U “Cao” Bảng 3.1 Bảng luật hợp thành E DE L M H 25 L Z M L H M Chọn luật hợp thành Max – Min H H H  Giải mờ Giải mờ phương pháp điểm trọng tâm Hình 3.6 Quan hệ U theo E DE 3.4 - Kết mô Matlab/Simulink Sơ đồ tổng quát hệ thống H H H 26 Hình 3.7 Sơ đồ tỏng quát hệ thống - Sau tiến hành mơ thu kết quả: Hình 3.8 Kết mô Matlab/Simulink Bảng 3.2 Thông số đạt điều khiển mờ Quá trình điều khiển Vọt lố Thời gian độ Số liệu 200 () 100s 27 Nhận xét: Ở nhiệt độ đặt 20 nhiệt độ ổn định 1500°C giây 100 trở KẾT LUẬN Q trình điều khiển nhiệt độ lị nấu thép cảm ứng tương đối khó nhiều cơng đoạn trình điều khiển, mục tiêu cuối đảm tín hiệu điều khiển sát với tín hiệu đạt Trong đề tài em dừng lại khâu điều khiển nhiệt độ Với thông số cho sẵn, luật hợp thành kết kết mô tương đối, chất lượng điều khiển chưa đảm bảo thông số chất lượng điều chỉnh sai lệch tĩnh, độ điều chỉnh, thời gian độ, số lần dao động điều khiển mờ có kết xác thời gian độ cần thời gian lâu tồn sai số xác lập hệ thống Bên cạnh đó, đồ án dừng lại mức độ mơ phỏng, để điều khiển mờ hoạt tốt dùng đơn lẻ mà phải biết kết hợp thêm nhiều điều khiển khác như: điều khiển PID, điều khiển thích nghi (adaptive), hệ nơron (neural)… lấy thông số thực nghiệm điều khiển phương pháp nhận dạng đối tượng phi tuyến để thay đổi tham số điều khiển cách linh hoạt mềm dẻo có kết tốt hồn thiện, tối ưu chất lượng Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy Võ Tuấn hướng dẫn trực tiếp tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Hệ mờ, mạng nơron ứng dụng, NXB khoa học kỹ thuật, Bùi Cơng Cường, Nguyễn Dỗn Phước (2001) [2] Luận văn thạc sĩ, Ứng dụng hệ mờ nơron điều khiển lọc tích cực cho lị nấu thép cảm ứng, Võ Tuấn (2011) [3] Luận văn thạc sĩ, Điều khiển PID mờ ổn định điện áp cho nghịch lưu, Trần Hữu Hoàng Long Nam (2017) Tiếng Anh [4] System Identification of Heat-Transfer Process of Frequency Induction Furnace for Melting Copper Based on Particle Swarm Algorithm, Google Scholar 29 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên Mã số sinh viên Khoa Chuyên ngành Khóa Niên khóa : Đặng Hồng Thuận : 1388 : Điện – Điện tử : Điện tự động : K23 : 2017– 2021 TÊN ĐỀ TÀI: “Ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ cho lò nấu thép cảm ứng” NỘI DUNG CƠ BẢN DỰ KIẾN THỰC HIỆN: - Tìm hiểu thuật tốn điều khiển logic mờ - Tìm hiểu lị nấu thép cảm ứng - Tìm hiểu điều khiển nhiệt độ lò nấu thép cảm ứng - Ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ lị diện trở - Mơ làm mơ hình kiểm chứng Đà Nẵng, Ngày….Tháng….Năm 2020 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 30 ThS Võ Tuấn ... khiển lò nấu thép cảm ứng dùng điều khiển mờ vấn đề cần thiết để nâng cao hiệu điều khiển cho lò cảm ứng Nắm bắt vấn đề này, định chọn đề tài: ? ?Ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ cho lị nấu thép. .. điều khiển nhiệt độ lò nấu thép cảm ứng Kết luận Chương – TỔNG QUAN VỀ LÒ NẤU THÉP CẢM ỨNG 1.1 Tổng quan lò nấu thép cảm ứng 1.1.1 Giới thiệu chung lò cảm ứng Nguyên lý làm việc lò cảm ứng dựa... cho lị nấu thép cảm ứng? ?? Mục đích nghiên cứu: Đề tài nghiên cứu ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ lò nấu thép cảm ứng, nhầm nâng cao chất lượng điều khiển cho lò nấu thép cảm ứng Đối tượng

Ngày đăng: 24/03/2022, 13:09

Hình ảnh liên quan

Số hiệu hình - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

hi.

ệu hình Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 1.1. Cấu tạo chung của lò nấu thép cảm ứng - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 1.1..

Cấu tạo chung của lò nấu thép cảm ứng Xem tại trang 10 của tài liệu.
Hình 1.2. Cấu trúc lò nấu thép cảm ứng. - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 1.2..

Cấu trúc lò nấu thép cảm ứng Xem tại trang 11 của tài liệu.
Ta hãy xét một ví dụ đơn giản là điều khiển mực nước. Hình 2.1. mô tả nguyên lý của bài toán - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

a.

hãy xét một ví dụ đơn giản là điều khiển mực nước. Hình 2.1. mô tả nguyên lý của bài toán Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 2.2. Khái niệm tập mờ - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 2.2..

Khái niệm tập mờ Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 2.3. Các giá trị mờ của biến vào - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 2.3..

Các giá trị mờ của biến vào Xem tại trang 16 của tài liệu.
Hình 2.4. Cá giá trị mờ của biến ra - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 2.4..

Cá giá trị mờ của biến ra Xem tại trang 17 của tài liệu.
Tuy nhiên do việc tìm theo (10) có thể đưa đến số nghiệm (hình 2.5) nên ta phải đưa thêm những yêu cầu co phép chọn số các nghiệm đó một giá trị  cụ thể chấ nhận được  - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

uy.

nhiên do việc tìm theo (10) có thể đưa đến số nghiệm (hình 2.5) nên ta phải đưa thêm những yêu cầu co phép chọn số các nghiệm đó một giá trị cụ thể chấ nhận được Xem tại trang 21 của tài liệu.
Nếu các hàm thuộc đều có dạng tam giác hoặc hình thang thì điểm xác dịnh theo phương pháp này sẽ không bị nhạy cảm với sự thay đổi giá trị rõ đầu vào  do đó rất thích hợp với các bài toán có nhiễu biên độ nhỏ tại đầu vào - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

u.

các hàm thuộc đều có dạng tam giác hoặc hình thang thì điểm xác dịnh theo phương pháp này sẽ không bị nhạy cảm với sự thay đổi giá trị rõ đầu vào do đó rất thích hợp với các bài toán có nhiễu biên độ nhỏ tại đầu vào Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 2.7. Tập mờ có hàm thuộc hình thang. Xét riêng cho các hàm thuộc  dạng hình thang như hình 2.7 - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 2.7..

Tập mờ có hàm thuộc hình thang. Xét riêng cho các hàm thuộc dạng hình thang như hình 2.7 Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 2.8. Bộ điều khiển mờ cơ bản. - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 2.8..

Bộ điều khiển mờ cơ bản Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 2.9. Hệ kín phản hồi âm với sự tham gia của bộ điều khiển mờ. Hệ thống điều khiển mờ được thiết kế trên: - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 2.9..

Hệ kín phản hồi âm với sự tham gia của bộ điều khiển mờ. Hệ thống điều khiển mờ được thiết kế trên: Xem tại trang 26 của tài liệu.
Hình 3.1. Sơ đồ điều khiển mờ lò nấu thép cảm ứng - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 3.1..

Sơ đồ điều khiển mờ lò nấu thép cảm ứng Xem tại trang 28 của tài liệu.
Mô hình mờ là mô hình mờ Mamdani. Bộ điều khiển mờ được dùng để điều khiển đối tượng của lò nấu thép, theo nghiên cứu của bản thần và trên internet thì bộ điều khiển mờ gồm có hai đầu vào và một đầu ra. - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

h.

ình mờ là mô hình mờ Mamdani. Bộ điều khiển mờ được dùng để điều khiển đối tượng của lò nấu thép, theo nghiên cứu của bản thần và trên internet thì bộ điều khiển mờ gồm có hai đầu vào và một đầu ra Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 3.4. Mờ hóa biến ngôn ngữ DE - Miền giá trị của biến ngôn ngữ đầu ra U = [0 20] - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 3.4..

Mờ hóa biến ngôn ngữ DE - Miền giá trị của biến ngôn ngữ đầu ra U = [0 20] Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 3.3. Mờ hóa biến ngôn ngữ E - Miền giá trị ngôn ngữ đầu vào hàm sai lệch DE = [0 10e8]. - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 3.3..

Mờ hóa biến ngôn ngữ E - Miền giá trị ngôn ngữ đầu vào hàm sai lệch DE = [0 10e8] Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 3.5. Mờ hóa biến ngôn ngữ U - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 3.5..

Mờ hóa biến ngôn ngữ U Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 3.6. Quan hệ giữ aU theo E và DE - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 3.6..

Quan hệ giữ aU theo E và DE Xem tại trang 32 của tài liệu.
3.4. Kết quả mô phỏng trên Matlab/Simulink. - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

3.4..

Kết quả mô phỏng trên Matlab/Simulink Xem tại trang 32 của tài liệu.
Hình 3.7. Sơ đồ tỏng quát của hệ thống. - Sau khi tiến hành mô phỏng thu được kết quả: - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 3.7..

Sơ đồ tỏng quát của hệ thống. - Sau khi tiến hành mô phỏng thu được kết quả: Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 3.8. Kết quả mô phỏng trên Matlab/Simulink. Bảng 3.2 Thông số đạt được của bộ điều khiển mờ Quá trình điều khiển Số liệu - DATN ỨNG DỤNG LOGIC mờ điều KHIỂN NHIỆT độ CHO lò nấu THÉP cảm ỨNG

Hình 3.8..

Kết quả mô phỏng trên Matlab/Simulink. Bảng 3.2 Thông số đạt được của bộ điều khiển mờ Quá trình điều khiển Số liệu Xem tại trang 33 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • LỜI CẢM ƠN

  • MỞ ĐẦU

  • Chương 1 – TỔNG QUAN VỀ LÒ NẤU THÉP CẢM ỨNG

  • 1.1. Tổng quan về lò nấu thép cảm ứng.

    • 1.1.1. Giới thiệu chung về lò cảm ứng.

    • 1.1.2. Các bộ nguồn tần số cao.

    • 1.1.3. Phạm vi ứng dụng của thiết bị gia nhiệt tần số.

    • 1.1.4. Phân loại các thiết bị gia nhiệt tần số.

    • 1.2. Cấu trúc lò nấu thép cảm ứng.

    • Chương 2 – LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN MỜ

    • 2.1. Tổng quan lý thuyết điều khiển mờ.

    • 2.2. Nguyên lý làm việc.

    • 2.3. Lý thuyết tập mờ trong điều khiển.

      • 2.3.1. Định nghĩa tập mờ

      • 2.3.2. Phép suy diễn mờ.

        • 2.3.2.1. Xác định giá trị của mệnh đề hợp thành.

        • 2.3.2.2. Phép tính suy diễn mờ.

        • 2.3.3. Phép hợp mờ.

          • 2.3.3.1. Xác đinh giá trị của luật hợp thành.

          • 2.3.3.2. Phép tính hợp các tập mờ.

          • 2.3.4. Giải mờ.

            • 2.3.4.1. Phương pháp điểm cực đại.

            • 2.3.4.2. Phương pháp điểm trọng tâm.

            • 2.4. Tổng hợp bộ điều khiển mờ.

              • 2.4.1. Cấu trúc bộ điều khiển mờ.

              • 2.4.2. Nguyên lý của bộ điều khiển mờ.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan