Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Nghiên cứu, đề xuất cấu trúc điều khiển hợp lý chế độ khoan nhằm giảm độ rung cho máy khoan xoay cầu trong công nghiệp khai thác mỏ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT Lê Ngọc Dùng NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN HỢP LÝ CHẾ ĐỘ KHOAN NHẰM GIẢM ĐỘ RUNG CHO MÁY KHOAN XOAY CẦU TRONG CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC MỎ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Hà Nội - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT Lê Ngọc Dùng NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN HỢP LÝ CHẾ ĐỘ KHOAN NHẰM GIẢM ĐỘ RUNG CHO MÁY KHOAN XOAY CẦU TRONG CÔNG NGHIỆP KHAI THÁC MỎ Ngành: Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa Mã số: 9520216 Người hướng dẫn khoa học: TS ĐẶNG VĂN CHÍ TS PHẠM CƠNG HỊA Hà Nội - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu sử dụng luận án có nguồn gốc rõ ràng, kết nghiên cứu luận án tơi tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn khai thác mỏ Việt Nam Các kết chưa công bố cơng trình khác Người cam đoan Lê Ngọc Dùng LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Đặng Văn Chí TS Phạm Cơng Hịa quan tâm, định hướng nghiên cứu, hướng dẫn tận tình NCS suốt thời gian thực luận án Tác giả xin cảm ơn lời khun bổ ích ý kiến đóng góp cơng tác chun mơn TS Nguyễn Chí Tình, PGS.TS Nguyễn Đức Khốt, PGS.TS Khổng Cao Phong, Q Thầy, Cơ Bộ mơn Tự động hóa, Khoa Cơ điện, Phòng đào tạo sau đại học Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đặc biệt giúp đỡ Lãnh đạo Công ty cổ phần than Cao Sơn giành cho NCS q trình tìm hiểu cơng nghệ khoan, cung cấp tài liệu tham khảo liên quan tới luận án hỗ trợ khảo sát đo số liệu khai trường Tác giả xin cảm ơn Lãnh đạo Trường Đại học Công nghệ Đồng Nai, Gia đình bạn bè đồng nghiệp khơng ngừng động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi để NCS hoàn thành luận án Tác giả luận án Lê Ngọc Dùng MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN MÁY KHOAN XOAY CẦU 1.1.Giới thiệu máy khoan xoay cầu 1.2.Tình hình sử dụng máy khoan xoay cầu đơn vị khai thác mỏ Việt Nam 1.3.Tổng quan hệ thống điều khiển máy khoan xoay cầu Việt Nam 1.3.1 Sơ đồ kênh tạo áp lực trục 1.3.2 Truyền động quay ty máy khoan CБШ– 250 250T 11 1.4 Tổng quan nghiên cứu hệ thống điều khiển máy khoan xoay cầu giới 12 1.5 Nhận xét 17 Chương NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ CỨNG ĐẤT ĐÁ ĐẾN RUNG ĐỘNG CỦA MÁY KHOAN XOAY CẦU 19 2.1 Ảnh hưởng độ cứng đất đá đến chế độ khoan 19 2.2 Các thông số trình khoan 19 2.3 Rung động trình khoan 21 2.3.1 Nguyên nhân dẫn đến rung động 22 2.3.2 Phân tích rung động 23 2.4 Thực nghiệm đo rung động 24 2.4.1 Xác định vị trí đo đối tượng đo 24 2.4.2 Chọn thiết bị đo độ rung 25 2.4.3 Ghi thu thập liệu rung động 27 2.5 Nghiên cứu rung động máy trình khoan 29 2.5.1 Ảnh hưởng điều kiện địa chất, tính chất lý đất đá 29 2.5.2 Ứng dụng FFT để phân tích phổ rung động máy khoan 30 2.6 Xây dựng quan hệ thông số q trình khoan với tín hiệu rung động 48 2.6.1 Quan hệ tín hiệu rung trục Y với thơng số q trình khoan 49 2.6.2 Quan hệ tín hiệu rung trục Z với thơng số q trình khoan 53 2.7 Nhận xét 56 Chương MƠ HÌNH HĨA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ QUAY VÀ ÁP LỰC TRỤC TRÊN MÁY KHOAN XOAY CẦU 58 3.1 Nghiên cứu xây dựng mơ hình tốn cho động lực học hệ thống điều khiển máy khoan xoay cầu 58 3.1.1 Ý nghĩa việc xây dựng mơ hình tốn cho máy khoan xoay cầu 58 3.1.2 Hệ thống điều khiển kênh quay ty mơ hình tốn 59 3.1.3 Hệ thống điều khiển lực ấn ty khoan mơ hình tốn 76 3.2 Mơ hình tốn động lực học hệ thống điều khiển máy khoan 86 3.3 Nhận xét 87 Chương NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN HỢP LÝ CHẾ ĐỘ KHOAN NHẰM GIẢM ĐỘ RUNG CHO MÁY KHOAN XOAY CẦU 89 4.1 Hệ thống điều khiển giảm rung đề xuất cho máy khoan xoay cầu 89 4.2 Hệ thống điều khiển tốc độ quay ty khoan máy khoan xoay cầu 92 4.2.1 Xây dựng nhận dạng biên độ tần số rung động ứng dụng mạng nơron nhân tạo 92 4.2.2 Thiết kế điều khiển bù mờ α cho kênh quay ty 4.2.3 Sơ đồ điều khiển kênh quay ty ứng dụng bù mờ 4.3 Đề xuất hệ thống điều khiển cho kênh điều khiển lực ấn ty khoan 4.3.1 Thiết kế bù mờ u cho kênh điều khiển lực ấn ty khoan 4.3.2 Sơ đồ điều khiển lực ấn ty khoan ứng dụng bù mờ 4.3.3 Tối ưu lực ấn ty khoan 4.4 Hệ thống điều khiển cho máy khoan xoay cầu kết mô 4.4.1 Hệ thống điều khiển giảm rung cho máy khoan xoay cầu 4.4.2 Các kết mô 4.5 Nhận xét KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 108 112 112 113 117 117 119 119 120 126 128 129 130 135 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Ký hiệu, chữ viết tắt n Mô tả Tốc độ quay ty khoan F Lực ấn ty khoan fc Độ cứng đá khoan freq Tần số tín hiệu rung động Iư Dịng điện phần ứng động khoan Ic Dòng điện cắt động khoan Id Dòng điện dừng động khoan Udk Điện áp điều khiển vk Tốc độ khoan 10 𝛼 Góc mở thyristor 11 ANN Artificial Neural Network 12 BBĐ Bộ biến đổi 13 CBA Cảm biến điện áp 14 ĐC Động 15 ĐK Điều khiển 16 HTĐK Hệ thống điều khiển 17 HC Hiệu chỉnh 18 KĐT Khuyếch đại tổng 19 KĐTH Khuyếch đại tín hiệu 20 NI National Instruments 21 TĐĐ Truyền động điện 22 FFT Fast Fourier Transform 23 THKĐ Tổng hợp - Khuyếch đại 24 MWD Measure while drilling 25 XP Xung pha DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Số lượng máy khoan xoay cầu sử dụng công ty Bảng 2.1 Mức cho phép gia tốc rung toàn thân dãi tần số ốc ta 21 Bảng 2.2 Các thông số kỹ thuật máy khoan CБШ-250T 25 Bảng 2.3 Trích lược số liệu ghi độ rung dạng bảng sở liệu Excel 29 Bảng 2.4 Phổ tần FFT trục Y độ sâu 3m - 6m -10m -13m 43 Bảng 2.5 Phổ tần FFT trục Z độ sâu 3m - 6m - 10m - 13m 44 Bảng 2.6 Thơng số q trình khoan tín hiệu rung trục Y 49 Bảng 2.7 Thông số q trình khoan tín hiệu rung trục Z 53 Bảng 4.1 Bộ liệu vào – mạng 103 Bảng 4.2 Kết điều khiển giảm rung hệ thống 122 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1 Cấu tạo máy khoan xoay cầu Hình 1.2 Sơ đồ kênh tạo áp lực trục máy khoan CБШ-250 CБШ-250T Hình 1.3 Điều chỉnh lực ấn ty khoan sử dụng van giảm áp kiểu bi 10 Hình 1.4 Sơ đồ khối truyền động quay ty máy CБШ-250 CБШ-250T 11 Hình 1.5 Hệ thống điều khiển tự động khoan xoay 13 Hình 1.6 Bộ điều khiển tự động cho hệ thống khoan 14 Hình 1.7 Bộ điều khiển tự động hệ thống khoan 15 Hình 1.8 Sơ đồ hồi quy GP lai cách tiếp cận nhận dạng đá tự động 16 Hình 2.1 Hướng rung động quy ước gắn thiết bị NI-MyRIO 23 Hình 2.2 Ảnh chụp máy khoan CБШ-250T Mỏ than Cao Sơn 24 Hình 2.3 Card_NI myRIO-1900 26 Hình 2.4 Giám sát, ghi số liệu giao diện LabVIEW 28 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý xác định tần số dao động máy khoan 34 Hình 2.6 Đồ thị biên độ rung trục X 35 Hình 2.7 Đồ thị phổ FFT trục X 35 Hình 2.8 Đồ thị biên độ rung trục Y 35 Hình 2.9 Đồ thị phổ FFT trục Y 36 Hình 2.10 Đồ thị biên độ rung trục Z 36 Hình 2.11 Đồ thị phổ FFT trục Z 36 Hình 2.12 Đồ thị biên độ rung trục X, Y, Z 37 Hình 2.13 Đồ thị phổ FFT trục X, Y, Z 37 Hình 2.14 Đồ thị biên độ rung trục X 38 Hình 2.15 Đồ thị phổ FFT trục X 39 Hình 2.16 Đồ thị biên độ rung trục Y 39 Hình 2.17 Đồ thị phổ FFT trục Y 39 Hình 2.18 Biên độ rung trục Z 40 Hình 2.19 Đồ thị phổ FFT trục Z 40 Hình 2.20 Đồ thị biên độ rung trục X, Y, Z 40 Hình 2.21 Đồ thị phổ FFT trục X, Y, Z 41 Hình 2.22 Giá trị đo (time) tổng quát trục X 45 Hình 2.23 FFT phổ biên độ (spectrum) tổng quát trục X 46 Hình 2.24 FFT phổ pha tổng quát trục X 46 Hình 2.25 Giá trị đo (time) tổng quát trục Y 46 Hình 2.26 FFT phổ biên độ (spectrum) - pha (phase) tổng quát trục Y 47 Hình 2.27 Giá trị đo (time)-FFT phổ biên độ (spectrum) tổng quát trục Z 47 Hình 2.28 FFT phổ pha (phase) tổng quát trục Z 48 Hình 2.29 Quan hệ freq - n 50 Hình 2.30 Quan hệ Freq – F 50 Hình 2.31 Quan hệ freq – fc 51 Hình 2.32 Quan hệ n – fc 51 Hình 2.33 Quan hệ F – fc 51 Hình 2.34 Quan hệ Amplitude - n 52 Hình 2.35 Quan hệ Amplitude – F 52 Hình 2.36 Quan hệ n – F 52 Hình 2.37 Quan hệ freq - n 54 Hình 2.38 Quan hệ freq - F 54 Hình 2.39 Quan hệ freq – fc 54 Hình 2.40 Quan hệ n – f 55 Hình 2.41 Quan hệ F – fc 55 Hình 2.42 Quan hệ Amplitude - n 55 Hình 2.43 Quan hệ Amplitude – F 56 Hình 2.44 Quan hệ n – F 56 155 Samples X-Axis 256504 256505 256506 256507 256508 256509 256510 256511 256512 256513 256514 256515 256516 256517 256518 256519 256520 256521 256522 256523 256524 256525 256526 256527 256528 256529 256530 256531 256532 256533 256534 256535 256536 256537 256538 256539 256540 256541 256542 256543 256544 256545 256546 256547 256548 256549 256550 256551 256552 256553 256554 256555 256556 256557 256558 256559 256560 256561 Acceleration (g) X-Axis -1.00781 -0.984375 -1.35156 -0.804687 -0.992187 -0.871094 -1.01953 -1 -1.03906 -1.16797 -0.96875 -1.03516 -1.08203 -1.07813 -0.835937 -0.867187 -1.05078 -0.976562 -0.832031 -0.96875 -1.04688 -0.894531 -1.05859 -0.960937 -0.976562 -1 -0.910156 -1.05859 -1.01172 -0.90625 -1.09375 -0.914062 -0.914062 -1.00391 -0.949219 -1.00781 -1.00391 -0.996094 -1.19141 -1.05469 -1.01563 -0.953125 -0.917969 -0.898437 -0.8125 -1.04688 -1.05078 -1.02734 -1.02734 -0.992187 -0.992187 -1.03516 -0.933594 -1 -1.05859 -1.06641 -1.11328 -1.16016 Samples Y-Axis 256504 256505 256506 256507 256508 256509 256510 256511 256512 256513 256514 256515 256516 256517 256518 256519 256520 256521 256522 256523 256524 256525 256526 256527 256528 256529 256530 256531 256532 256533 256534 256535 256536 256537 256538 256539 256540 256541 256542 256543 256544 256545 256546 256547 256548 256549 256550 256551 256552 256553 256554 256555 256556 256557 256558 256559 256560 256561 Acceleration (g) Y-Axis 0.320312 -0.445312 0.398437 1.32422 0.492187 0.328125 -0.101562 0.359375 -0.390625 0.0585937 0.015625 0.382812 0.722656 -0.484375 0.195312 0.0507812 0.222656 0.015625 0.449219 0.371094 -0.101562 0.617187 -0.140625 0.367187 -0.0429687 -0.414062 0.199219 0.230469 0.144531 -0.164062 -0.292969 0.183594 -0.109375 -0.316406 0.078125 -0.0859375 -0.125 0.0742187 0.0507812 0.535156 0.0585937 0.445312 -0.0585937 0.191406 -0.257812 0.417969 -0.0859375 -0.214844 0.464844 0.433594 0.015625 0.101562 0.242187 0.210937 -0.0078125 0.386719 0.710937 0.589844 Samples Z-Axis 256504 256505 256506 256507 256508 256509 256510 256511 256512 256513 256514 256515 256516 256517 256518 256519 256520 256521 256522 256523 256524 256525 256526 256527 256528 256529 256530 256531 256532 256533 256534 256535 256536 256537 256538 256539 256540 256541 256542 256543 256544 256545 256546 256547 256548 256549 256550 256551 256552 256553 256554 256555 256556 256557 256558 256559 256560 256561 Acceleration (g) Z-Axis -0.0234375 0.078125 -0.0859375 0.222656 0.203125 0.46875 -0.0390625 0.15625 0.03125 0.101562 0.136719 -0.273437 -0.171875 -0.53125 0.300781 0.324219 0.015625 -0.132812 -0.167969 0.144531 0.25 0.195312 -0.0234375 0.140625 -0.0625 0.128906 -0.265625 -0.105469 0.386719 0.0507812 -0.222656 0.453125 0.246094 0.0859375 0.0507812 0.476562 0.335937 0.214844 0.160156 0.210937 0.121094 0.148437 -0.015625 0.113281 0.078125 0.308594 -0.183594 -0.3125 -0.5625 -0.171875 0.316406 0.308594 -0.300781 -0.300781 -0.101562 -0.105469 -0.183594 -0.484375 156 PHỤC LỤC PHỤ LỤC 3.1 LẬP TRÌNH M-FILE MƠ PHỎNG TÍN HIỆU TRONG MIỀN THỜI GIAN Fs=100; L = 1024; Tgk = L*1/Fs; dt = 0:1/Fs:(Tgk-1/Fs); K1 = xlsread('D:\HocFFT\khoan 47',1,'B2:B1023'); K2 = xlsread('D:\HocFFT\khoan 47',1,'D2:D1023'); K3 = xlsread('D:\HocFFT\khoan 47',1,'F2:F1023'); subplot(311); plot (dt,K1,'b','LineWidth',1.5); title('Tin hieu rung dong theo truc X') xlabel('Time (60s)') ylabel('Amplitude X') grid on axis([0,1024,-1.02,1]); subplot(312); plot (dt,K2,'m','LineWidth',1.5); title('Tin hieu rung dong theo truc Y') xlabel('Time (60s)') ylabel('Amplitude Y') grid on axis([0,1024,-1.02,1]); subplot(313); plot (dt,K3,'r','LineWidth',1.5); title('Tin hieu rung dong theo truc Z') xlabel('Time (60s)') ylabel('Amplitude Z') grid on axis([0,1024,-1.2,1]); 157 PHỤ LỤC 3.2 LẬP TRÌNH M-FILE MƠ PHỎNG TÍN HIỆU TRONG MIỀN TẦN SỐ Fs = 100; Ts = 1/Fs; dt = 0:Ts:1000-Ts; K1 = xlsread('D:\HocFFT\khoan 46',1,'B2:B1025'); K2 = xlsread('D:\HocFFT\khoan 46',1,'D2:D1025'); K3 = xlsread('D:\HocFFT\khoan 46',1,'F2:F1025'); nff1 = length(K1); nfft1 = 2^nextpow2(nff1); ff1 = fft(K1,nfft1)/nff1; fff1 = ff1(1:nfft1/2); xfft1 = Fs/2*linspace(0,1,nfft1/2+1); subplot(311); plot (xfft1, 2*abs(ff1(1:nfft1/2+1))); title('Average Power Spectral Density') xlabel('Frequency (Hz)') ylabel('Amplitude X(m/s^2)') grid on axis([0,50,0,2]); nff2 = length(K2); nfft2 = 2^nextpow2(nff2); ff2 = fft(K2,nfft2)/nfft2; fff2 = ff2(1:nfft2/2); xfft2 = Fs/2*linspace(0,1,nfft2/2+1); subplot(312); plot (xfft2,2*abs(ff2(1:nfft2/2+1))); title('Average Power Spectral Density') xlabel('Frequency (Hz)') 158 ylabel('Amplitude Y (m/s^2)') grid on axis([0,50,0,2]); nff3 = length(K3); nfft3 = 2^nextpow2(nff3); ff3 = fft(K3,nfft3)/nfft3; fff3 = ff3(1:nfft3/2); xfft3 = Fs/2*linspace(0,1,nfft3/2+1); subplot(313); plot (xfft3, 2*abs(ff3(1:nfft3/2+1))); title('Average Power Spectral Density') xlabel('Frequency (Hz)') ylabel('Amplitude Z(m/s^2)') grid on axis([0,50,0,2]); 159 PHỤC LỤC LẬP TRÌNH M-FILE NHẬN DIỆN TÍN HIỆU RUNG ĐỘNG DÙNG MẠNG NEURON n = xlsread('D:\Mophong_Maykhoan\thongsoHT',1,'F3:F18'); p = xlsread('D:\Mophong_Maykhoan\thongsoHT',1,'G3:G18'); Vk = xlsread('D:\Mophong_Maykhoan\thongsoHT',1,'H3:H18'); f = xlsread('D:\Mophong_Maykhoan\thongsoHT',1,'D3:D18'); A = xlsread('D:\Mophong_Maykhoan\thongsoHT',1,'E3:E18'); n=n'; p = p'; f = f'; A = A'; Vk = Vk'; input = [n;p;Vk]; goal = [f;A]; %Output gom tan so va bien rung dong net = newff(minmax(input),[18 36 2],{'tansig','tansig','purelin'},'trainrp'); net.trainParam.epochs=3000; net.trainParam.goal=1e-5; [net,tr] = train(net,input,goal); out = sim(net,input); fnd = out(1,:); And = out(2,:); figure; plot(f,'b') hold on plot(fnd,'r ') grid on legend('f','fnd') figure; plot(A,'b') hold on plot(And,'r ') grid on legend('A','And') fnd = fnd' And = And' gensim(net) 160 PHỤC LỤC PHỤ LỤC 5.1 SOẠN THẢO LUẬT HỢP THÀNH CHO BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ KHỐI QUAY TY [System] Name='ControllDrillrig2' Type='mamdani' Version=2.0 NumInputs=3 NumOutputs=1 NumRules=125 AndMethod='min' OrMethod='max' ImpMethod='min' AggMethod='max' DefuzzMethod='centroid' [Input1] Name='Tansof' Range=[0 22.4] NumMFs=5 MF1='mf1':'trimf',[-5.719 0.08 1.4] MF2='mf2':'trimf',[0.0003022 1.4 2.8] MF3='mf3':'trimf',[1.4 2.8 5.6] MF4='mf4':'trimf',[2.8 5.6 11.2] MF5='mf5':'trimf',[5.54074074074074 11.1407407407407 22.3407407407407] [Input2] Name='BiendoA' Range=[0 1.3] NumMFs=5 MF1='mA1':'trimf',[0 0.325 0.65] MF2='mA2':'trimf',[0.325 0.65 0.6842] 161 MF3='mA3':'trimf',[0.65 0.6842 0.9009] MF4='mA4':'trimf',[0.6842 0.9009 1.254] MF5='mA5':'trimf',[0.9009 1.254 1.3] [Input3] Name='GocAlpha' Range=[53.2 88.2] NumMFs=5 MF1='mAlpha1':'trimf',[44.3574074074074 53.1074074074074 61.8574074074074] MF2='mAlpha2':'trimf',[53.2 61.95 70.7] MF3='mAlpha3':'trimf',[61.95 70.7 79.45] MF4='mAlpha4':'trimf',[70.7 79.45 88.2] MF5='mAlpha5':'trimf',[79.45 88.2 96.95] [Output1] Name='BuAlpha' Range=[-35 35] NumMFs=5 MF1='mBualpha1':'trimf',[-52.5 -35 -17.5] MF2='mBualpha2':'trimf',[-35 -17.5 0] MF3='mBualpha3':'trimf',[-17.5 17.5] MF4='mBualpha4':'trimf',[0 17.5 35] MF5='mBualpha5':'trimf',[17.5 35 52.5] [Rules] 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1 1 1 1 1 (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) : : : : : : : : : : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 4 4 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1 1 1 1 1 (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) : : : : : : : : : : 1 1 1 1 1 1 1 2 2 5 5 1 1 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 3 2 1 1 1 (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) : : : : : : : : : : 1 1 1 1 1 162 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 2 2 3 3 4 4 5 5 1 1 2 2 3 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 1 1 1 1 1 3 4 3 1 1 3 2 4 (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3 4 4 5 5 1 1 2 2 3 3 4 4 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 3 5 4 5 4 1 1 1 1 1 3 2 4 3 (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5, 5 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) (1) : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 163 PHỤ LỤC 5.2 SOẠN THẢO LUẬT HỢP THÀNH CHO BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ KHỐI ĐIỀU KHIỂN ÁP LỰC TRỤC [System] Name='ControllDrillrigF_Udk' Type='mamdani' Version=2.0 NumInputs=3 NumOutputs=1 NumRules=125 AndMethod='min' OrMethod='max' ImpMethod='min' AggMethod='max' DefuzzMethod='centroid' [Input1] Name='Tansof' Range=[0 22.4] NumMFs=5 MF1='mf1':'trimf',[-5.719 0.08 1.4] MF2='mf2':'trimf',[0.0003022 1.4 2.8] MF3='mf3':'trimf',[1.4 2.8 5.6] MF4='mf4':'trimf',[2.8 5.6 11.2] MF5='mf5':'trimf',[5.54074074074074 11.1407407407407 22.3407407407407] [Input2] Name='BiendoA' Range=[0 1.3] NumMFs=5 MF1='mA1':'trimf',[0 0.325 0.65] MF2='mA2':'trimf',[0.325 0.65 0.6842] MF3='mA3':'trimf',[0.65 0.6842 0.9009] MF4='mA4':'trimf',[0.6842 0.9009 1.254] 164 MF5='mA5':'trimf',[0.9009 1.254 1.3] [Input3] Name='Udk' Range=[0 24] NumMFs=5 MF1='mUdk1':'trimf',[-6.068 -0.0634 5.932] MF2='mUdk2':'trimf',[0 6.005 12] MF3='mUdk3':'trimf',[6.005 12 18] MF4='mUdk4':'trimf',[12 18 24] MF5='mUdk5':'trimf',[18 24 30] [Output1] Name='BuUdk' Range=[-24 24] NumMFs=5 MF1='mBuUdk1':'trimf',[-36 -24 -12] MF2='mBuUdk2':'trimf',[-24 -12 0] MF3='mBuUdk3':'trimf',[-12 12.01] MF4='mBuUdk4':'trimf',[0 12.01 24] MF5='mBuUdk5':'trimf',[12.01 24 36.01] [Rules] 1 1, (1) : 1 3, (1) : 1 5, (1) : 1 2, (1) : 1 4, (1) : 1, (1) : 1 3, (1) : 1 5, (1) : 2, (1) : 1 4, (1) : 1 1, (1) : 3, (1) : 1 5, (1) : 1 2, (1) : 4, (1) : 1 1, (1) : 1 3, (1) : 5, (1) : 1 2, (1) : 1 4, (1) : 2 1, (1) : 1 3, (1) : 1 5, (1) : 2 2, (1) : 1 4, (1) : 1 1, (1) : 2 3, (1) : 1 5, (1) : 1 2, (1) : 2 4, (1) : 1 1, (1) : 1 3, (1) : 2 5, (1) : 1 2, (1) : 1 4, (1) : 1, (1) : 165 2, (1) : 2, (1) : 2, (1) : 3, (1) : 3, (1) : 3, (1) : 4, (1) : 4, (1) : 4, (1) : 5, (1) : 5, (1) : 5, (1) : 1, (1) : 1, (1) : 1, (1) : 2, (1) : 2, (1) : 2, (1) : 3, (1) : 3, (1) : 3, (1) : 4, (1) : 4, (1) : 4, (1) : 5, (1) : 5, (1) : 5, (1) : 1, (1) : 1, (1) : 1, (1) : 2, (1) : 2, (1) : 2, (1) : 3, (1) : 3, (1) : 3, (1) : 4, (1) : 4, (1) : 4, (1) : 5, (1) : 5, (1) : 5, (1) : 1, (1) : 1, (1) : 1, (1) : 2, (1) : 2, (1) : 2, (1) : 3, (1) : 3, (1) : 3, (1) : 4, (1) : 4, (1) : 4, (1) : 5, (1) : 5, (1) : 5, (1) : 1, (1) : 1, (1) : 1, (1) : 2, (1) : 2, (1) : 2, (1) : 3, (1) : 3, (1) : 3, (1) : 4, (1) : 4, (1) : 4, (1) : 5, (1) : 5, (1) : 5, (1) : 3 1, (1) : 4 1, (1) : 5 1, (1) : 3 2, (1) : 4 2, (1) : 5 2, (1) : 3 3, (1) : 4 3, (1) : 5 3, (1) : 3 4, (1) : 4 4, (1) : 5 4, (1) : 3 5, (1) : 4 5, (1) : 1, (1) : 1, (1) : 5 5, (1) : 171 PHỤ LỤC CẤU TRÚC CÁC KHỐI SUBSYSTEM DÙNG MÔ PHỎNG Cấu trúc khối DONG CO DC Khối Subsystem DONG CO DC Cấu trúc khối Subsystem Alpha Khối Subsystem Alpha 172 Khối điều khiển góc kích α để thay đổi điện áp kích từ động Khối Subsystem AlphaKT điều khiển điện áp kích từ động Khối điều khiển lực ấn ty khoan Khối Subsystem Controller_F điều khiển điện áp kích từ động 173 Khối điều khiển tốc độ quay Controller_n Khối Subsystem Controller_n điều khiển tốc độ động Khối điều khiển Controller_Ud_Ukt khối Subsystem Controller_Ud_Ukt 174 PHỤ LỤC SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THỦY LỰC MÁY KHOAN CБШ–250T