Điều khiển mờ nhiệt độ lò điện

Nhận xét giáo viên hướng dẫn - 000 - - TP Hồ Chí Minh …….Ngày…… Tháng …….Năm 2010 Ths: Huỳnh Minh Ngọc Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Nhận Xét Của Giáo Viên Phản Biện - 000 - - Hội đồng bảo vệ VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Mục lục - 000 Lời mở đầu CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI I Đặt vắn đệ II.Yêu cầu đồ án CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT I LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN MỜ định nghĩa tập mờ biến nhôn ngữ giá trị luật hợp thành mờ giải mờ điều khiển mờ CHƯƠNG.III: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ NHIỆT ĐỘ LÒ ĐIỆN 10 I Thiết Kế Phần Cứng 10 phân tích 10 thiết kế mạch 10 2.1.khối cảm biến nhiệt 10 2.2 khối khuếch đại 11 2.3 khối biến đổi A/D 12 2.4 khối mở rộng vào 12 2.5 khối hiển thị 14 2.6 khối công suất 15 2.6 khối vi điều khiển 16 2.7 khối nguồn 17 sơ đồ mạch hoàn chỉnh 17 II Thiết Kế Chương Trình Điều Khiển 19 mờ hóa 19 hợp thành 21 giải mờ 22 III Nguyên Lý Hoạt Động 23 IV: Giải Thuật Và Chương Trình 23 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ THI CÔNG 37 I kết mô fuzzy logic 37 II kết thi công phần cứng 42 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 45 PHỤ LỤC 46 VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 LỜI MỞ ĐẦU - 000 Hiện nay, điện tử- điều khiển tự động coi ngành mũi nhọn để phát triển kinh tế quốc gia hay công ty Nếu có công nghệ tiên tiến, biết áp dụng phương pháp công nghiệp hóa vào sản xuất chắn kinh tế có phát triển vượt bậc Bởi công nghiệp hóa, người giải phóng sức lao động, làm việc trực tiếp mà thay vào máy móc Máy móc giúp cho ta tăng suất lao động, công việc hoàn thành nhanh nhiều, đặc biệt chất lượng công việc tăng lên gấp bội Nó giúp cho quốc gia hay công ty tiết kiệm chi phí sản xuất, nâng cao chất lượng sản phẩm Và đặc biệt, với việc áp dụng điều khiển tự động vào sản xuất đồng nghĩa với việc tiết kiệm thời gian,chi phí sản xuất Điều quan trọng cho quốc gia công ty thời kỳ kinh tế nhanh Chính lý mà em, sinh viên nghiên cứu ngành công nghệ điện tử, định thực đồ án mà áp dụng kiến thức hiểu biết học nhà trường Đồ án mang tên: “ điều khiển mờ nhiệt độ lò điện” em hy vọng mang kiến thức mà học nhà trường, sách vào thực tế VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 LỜI CẢM ƠN - 000 Em xin chân thành cảm ơn Thầy HUỲNH MINH NGỌC nhiệt tình hướng dẫn em trình em thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô khoa Công Nghệ Điện Tử nhiệt tình giảng dạy chúng em thời gian học trường Vì thời gian nghiên cứu hạn chế nên đồ án em chắn có hạn chế thiếu sót Sinh viên thực Hoàng Xuân Trình VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 BẢN TÓM TẮT ĐỒ ÁN - 000 Với hướng dẫn thầy Huỳnh Minh Ngọc Em giao đồ án “ điều khiển mờ nhiệt độ lò điện” Nhệm vụ đề tài cần phải thực số vấn đề sau: Xây dựng lò điện thực tế Tìm hiểu lý thuyết điều khiển mờ Điều khiển mờ Mamdani Mô matlab Thiết kế phần cứng hệ thống điều khiển nhiệt độ dùng vi điều khiển 89c51, Viết chương trình điều khiển Qua trình thực đồ án “ điều khiển mờ nhiệt độ lò điện”, em hoàn thành đồ án thời hạn thực yêu cầu đồ án như: xây dựng mô hình lò nhiệt Bước đầu tìm hiểu lý thuyết điều khiển mờ, điều khiển mờ mamdani Mô hệ thống điều khiển mờ nhiệt độ lò điện hộp công cụ fuzzy logic toolbox mat lab Thiết kế thi công phần cứng điều khiển nhiệt dùng vi điều khiển 89c51 Viết chương trình điều khiển nhiệt dùng logic mờ ngôn ngữ C Tuy cố gắng đề tài “ điều khiển mờ nhiệt độ lò điện” đề tài khó, đè tài không tránh thiếu sót hạn chế sau Mô hình có hệ thống làm nóng mà thực tế hệ thống điều khiển nhiệt độ thường có hệ thống làm nóng làm mát hệ thống làm lạnh hay quạt gió Chỉ tìm hiể lý thuyết điều khiển mờ tỷ lệ P, mamdani thực tế cố điều khiển mò khác mờ PI, mờ PID, mờ lai, mờ nơron mô hệ thống điều khiển hộp công cụ fuzzy logic toolbox Phần cứng điều khiển nhiệt độ đơn giản, mô hình điều khiển nhiệt khoảng từ nhiệt độ môi trường tới nhiệt độ 100oC hệ thống điều khiển có vọt lố lớn nhiệt độ đặt nhiệt độ thực tế lò Chương trình điề khiển đơn giản, thực điều khiển mờ tỷ lệ P VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện CHƯƠNG I: 2010 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI I Đặt Vấn Đề Cùng với phát triển trình công nghiệp hóa đại hóa đất nước, làm xuất đối tượng điều khiển có độ phức tạp ngày tăng Tất hướng tới mục tiêu xác, tốc độ cao khả đáp ứng tốt thiết bị điều khiển phương pháp điều khiển cổ điển đại đáp ứng tốt dối với đối tượng tuyến tính có mô hình toán học, thực tế cần hệ thống điều khiển phi tuyến, có độ phức tạp cao điều khiển thông đời Các điều khiển thông minh dựa suy luận người hay dựa vào hoạt động não người, phương pháp điều khiển mờ mạng Các điều khiển mờ áp dụng để điều khiển đối tương phi tuyến nhiệt độ áp dụng thành công thiết bị gia dụng máy ghi hình, máy giặt, lò vi ba hệ thống công nghiệp Là sinh viên chuyên ngành điện tử - điều khiển tự động, Điều khiển mờ mảng kiến thức khó Từ yêu thích với ứng dụng logic mờ phân công giáo viên hướng dẫn em thực đồ án “ điều khiển mờ nhiệt độ lò điện” Nhiêt độ đối tượng phi tuyến áp dụng phương pháp điều khiển PI, PID phương pháp điều khiển mờ áp dụng điều khiển mờ dược thông tin không rõ ràng, tùy thuộc vào kinh nghiệp chuyên gia hay người điều khiển II YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI Đề tài “ điều khiển mờ nhiệt độ lò điện” đề tài khó đề tài cần thưc vấn đề sau: + Tìm hiểu lý thuyế điều khiển mờ ứng dụng điều khiển + Tìm hiểu phần mềm Matlab, mô hệ thống hộp công cụ Fuzzy logic + Tìm hiểu phần mềm Keil C + Viết chương trình điều khiển ngôn ngữ C + Xây dựng mô hình thực tế, ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ lò điện + Giao tiếp máy tính viết chương trình giao diện, hiển thị đồ thị nhiệt độ máy tính Nội dung đề tài xếp theo bố cục sau: Chương 1: tổng quan đề tài Chương 2: lý thuyết liên quan Chương 3: thiết kế điều khiển mờ Chương 4: kết mô Chương 5: kết thi công Chương 6: kết luận VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện CHƯƠNG II: 2010 Lý Thuyết Điều Khiển Mờ I Lý thuyết điều khiển mờ Khái niệm logic mờ tiến sĩ L.A Zadeh đưa lần năm 1965 báo khoa học Từ tới lý thuyết mờ nghiên cứu ứng dụng cách nhanh chóng rộng rãi Năm 1975 Mamdani ứng dụng logic mờ để điều khiển máy nước mà ông điều khiển phương pháp cổ điển Định Nghĩa Tập Mờ Một tập hợp mờ A tập hợp cổ điển Χ định nghĩa sau: Hàm liên thuộc μA(x) lượng hóa mức độ mà phần tử x thuộc tập sở Χ Nếu hàm cho kết phần tử phần tử tập cho, kết mô tả thành viên toàn phần tập hợp Các giá trị khoảng mở từ đến đặc trưng cho thành viên mờ Tập mờ F xác định tập kinh điển M tập mà phần tử cặp giá trị(x, μF(x) )trong x ∈ M μF ánh xạ μF: M → [0, 1] Ánh xạ μF gọi hàm liên thuộc ( hay hàm phụ thuộc) tập mờ F Tập kinh điển M gọi sở tập mờ F hay Hàm liên thuộc có nhiều dạng khác dạng vai trái, dạng vai phải, dạng tam giác, dạng hình thang… VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 độ cao, miền xác định miền tin cậy tập mờ: Độ cao tập mờ F (trên sở M)là giá trị: H = sup μ F ( x) x∈M Một tập mờ với phần tử có độ phụ thuộc gọi tập mờ tắc tức H = 1, ngược lại tập mờ F với H < gọi tập mờ không tắc Miền xác định tập mờ F (trên sở M), ký hiệu S tập M thỏa mãn: S = { x ∈ M | μF(x) > 0} Miền tin cậy tập mờ F (định nghĩa sở M),được ký hiệu T tập M thảo mãn: T = { x ∈ M | μF(x) = 1} μF(x) Miền xác định miền tin cậy tập mờ x Miền tin cậy Miền xác định Biến Ngôn Ngữ Và Giá Trị Ngôn Ngữ: Biến ngôn ngữ thành phần chủ đạo hệ thống dùng logic mờ thành phần ngữ cảnh kết hợp lại với Biến ngôn ngữ biến mà giá trị từ, như: “nóng”,” lạnh” … “ lý thuyết tập mờ biến ngôn ngữ định nghĩa sau: biến ngôn ngữ biến có bậc cao biến mờ, lấy biến mờ làm gía trị”[1:45] Như nhiệt độ nhận gía trị (cao, X, μcao ( x) ) (thấp, X, μthâp ( x) ) Luật Hợp Thành Mờ 3.1: Mệnh đề hợp thành Mệnh đề hợp thành mờ phát biểu - mệnh đề điều kiện mệnh đề kết luận mệnh đề mờ, mệnh đề điều kiện có phép giao, phép hợp phép phủ định Ánh xạ µA(x0) µB’(y) Xét ví dụ: điều khiển nhiệt độ thì: + nhiệt độ (nóng, vừa, lạnh) + công suất lò(giảm, giữ nguyên, tăng) VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Khi ta biểu diễn luật sau: Nếu nhiệt độ = nóng công suất lò = giảm Nếu nhiệt độ = vừa công suất lò = giữ nguyên Nếu nhiệt độ = lạnh công suất lò = tăng Tổng quát: x1 A1 x2 A2 và… y1 B1 y2 B2 và… 3.2 Luật Hợp Thành Mờ “ luật hợp thành tên chung gọi mô hình R biễu diễn(một hay nhiều) hàm liên thuộc μ A⇒ B ( x, y ) cho ( hay nhiều) mệnh đề hợp thành A ⇒ B ”[2:24] Các luật hợp thành bản: + luât Max – Min + luật Max – Prod + luật Sum – Min + luật Sum – Prod a thuật toán xây dựng mệnh đề hợp thành cho hệ siso luật mờ cho hệ siso có dạng “ if A then B “ chia hàm thuộc µA(x) thành n điểm xi i = 1,2, … n chia hàm thuộc µB(y) thành m điểm yj j = 1,2, … n xây dựng ma trận quan hệ R b thuật toán xây dựng luật hợp thành cho hệ miso luật mờ cho hệ miso có dạng sau if cd1 = A1 and cd2 = A2 and … then rs = B bước xây dựng luật hợp thành R + Rời rạc hóa hàm thuộc + Xác định độ thỏa mãn H cho vecto giá trị rõ đầu vào x = {c1, c2, c3, c4, c5, n} Trong cn điểm mẫu μ B ( y ) Giải mờ: “giải mờ trình xác định giá trị rõ y’ dó chấp nhận từ hàm liên thuộc μ B ( y ) giá trị mờ B’( tập mờ) Có hai phương pháp giả mờ phương pháp cực đại phương pháp điểm trọng tâm “[2:44] 4.1 phương pháp cực đại VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 10 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 nho[count] = trung_binh[count] = lon[count] = rat_lon[count] = 0; } if((count > 10) &&(count < 30)) { khong[count] = 5*(30 - count); nho[count] = 5*(count - 10); trung_binh[count] = lon[count] = rat_lon[count] = 0; } if((count >= 30) && (count < 50)) { khong[count] = 0; nho[count] = 5*(50 - count); trung_binh[count] = 5*(count - 30); lon[count] = rat_lon[count] = 0; } if((count >= 50) && (count < 70)) { khong[count] = 0; nho[count] = 0; trung_binh[count] = 5*(70 - count); lon[count] = 5*(count - 50); rat_lon[count] = 0; } if((count >= 70) && (count < 900)) { khong[count] = 0; nho[count] = 0; trung_binh[count] = 0; lon[count] = 5*(90 - count); rat_lon[count] = 5*(count - 70); } if(count >= 90) { khong[count] = 0; nho[count] = 0; trung_binh[count] = 0; lon[count] = 0; rat_lon[count] = 100; } } } /* -*/ /* chuong trinh khoi tao lcd*/ void ExeLCD(void) { controllcd = controllcd & 0xFE; PORTB = controllcd; controllcd = controllcd | 0x04; PORTB = controllcd; VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 39 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 delay(30); controllcd = controllcd & 0xFB; PORTB = controllcd; controllcd = controllcd | 0x01; PORTB = controllcd; } /* -*/ void BeginOne(void) // tu hien thi dong thu nhat cua LCD { DATA = 0x80; ExeLCD(); } /* */ void BeginTwo(void) // ghi tu hien thi dong thu cua LCD { DATA = 0xC0; ExeLCD(); } /* */ void LCDSetup(void) // khoi tao LCD { CREG = 0x80; PORTB = 0x04; write_command(0x38); delay(4100); write_command(0x38); delay(100); write_command(0x38); write_command(0x0c); write_command(0x80); write_command(0xC0) ; } void init(void) { PORTB = 0x04; write_command(0x38); delay(4100); write_command(0x38); delay(100); write_command(0x38); write_command(0x0c); write_command(0x01); } /*++++++++++++++++++++++*/ void write_string(char*s) // ghi chuoi ky tu LCD { while(*s) { write_data(*s); VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 40 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 s++ ; } } /* +++++++++++++++++++++++++++++++++++++*/ /* ghi lenh dieu khien LCD */ void write_command(unsigned char LCD_command) { delay(100); DATA = LCD_command ; PORTB = 0x04; delay(10); PORTB = 0x00; delay(10); } /* ++++++++++++++++++++++++++++++++*/ //ghi du lieu LCD void write_data (unsigned char LCD_data) { delay(100) ; DATA = LCD_data ; PORTB = 0x05; delay(50); PORTB = 0x01; delay(50) ; } /*************************************/ void CleaDisplay(void) // xoa hien thi { DATA = 0x01; ExeLCD(); BeginOne(); } /**********************************/ char putchar (char c) // ghi tu hien thi LCD { if( c!= '\n') { DATA = c; controllcd = controllcd | 0x04; PORTB = controllcd; _nop_(); _nop_(); controllcd = controllcd & 0xFB; PORTB = controllcd; } if( c == '\n') { BeginTwo(); } VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 41 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 return(1); } CHƯƠNG V: KẾT QUẢ THI CÔNG I kết mô fuzzy logic toolbox Giới Thiệu Các Công Cụ Trên Trên Matlab: MatLab vừa môi trường vừa ngôn ngữ lập trình viết sở toán học như:lý thuyết ma trận, đại số tuyến tính, phân tích số… nhằm mục đích tính toán khoa học kỹ thuật Matlab cho phép người sử dụng thiết kế hộp công cụ riêng Ngày nhiều hộp công cụ tạo nhà nghiên cứu lĩnh vực khác Sau số hộp công cụ Matlab dùng lĩnh vực điều khiển tự động Control System Toolbox: tảng nhóm dụng cụ để thiết kế lĩnh vực điều khiển Bao gồm hàm dành cho việc mô hình hóa, phân tích thiết kế hệ thống điều khiển tự động Frequency Domain System Identification Toolbox: bao gồm tập file.m dùng cho việc mô hình háo hệ thống tuyến tính dựa đo lường đáp tuyến tần số hệ thống Fuzzy Logic Toolbox: bao gồm tập hoàn chỉnh giao diện với người dùng dành cho việc thiết kế, mô phân tích hệ thống lôgic Neutral Network Toolbox: bao gồm tập hàm Matlab dành cho việc thiêt kế mô mang nơron Nonlinear Control Design Toolbox: giao diện đồ họa người dùng cho phép thiết kế hệ thống điều khiển tuyế tính phi tuyến sử dụng kỹ thuật tối ưu miền thời gian Simulink: Simulink phần mô MatLab tạo thêm môi trường đồ họa dùng cho việc mô hình hóa, mô phân tích hệ tuyến tính phi tuyến động System Identification Toolbox: bao gồm công cụ để tính nhận dạng hệ thống VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 42 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Mô Phỏng Hệ Thống Thống Điều Khiển Mờ Nhiệt Độ Lò Điện Dùng Fuzzy logic 2.1 FIS Editor: FIS Editor cho phép xác định số đầu vào, số đầu ra, đặt tên biến vào, biến FIS Editor gọi đánh “Fuzzy” dấu nhắc MatLab Theo yêu cầu cầu mô hình ta kế điều khiển mờ ngõ vào ngõ Ngõ vào sai lệch nhiệt độ DT giá trị đo giá trị đặt ngõ xung điều khiển d μ Để xác định hàm liên thuộc cho biến ngõ vào ta chọn input chọn hàm liên thuộc hình Name: đặt tên cho hàm liên thuộc Type: chọn kiểu hàm liên thuộc: ta chọn hình tam giác: Params: chọn điểm đầu đỉnh điểm cuối hàm liên thuộc, hay giá trị vật lý cho hàm liên thuộc Range: chọn khoảng giá trị vật lý cho biến ngõ vào Để thêm hàm liên thuộc ta vào Edit chọn add MFs VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 43 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Hàm liên thuộc biến ngõ xây dựng tương tự Với hàm liên thuộc cho hình VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 44 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Chọn luật điều khiển: Để chọn luật điều khiển ta vào Edit chọn Rules: chọn biến ngõ vào cửa sổ input is chọn biến ngõ output is click vào Add rule Nếu muốn thay đổi luật điều khiển ta chọn chang rule, chọn Delete rule để xóa luật điều khiển VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 45 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Để kiểm tra hoạt động điều khiển mờ ta vào view chọn rule ô input chọn giá trị ngo vào để thấy biến ngõ Để biết đặc tính truyền đạy điều khiển mờ ta vào view chon surface VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 46 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC 2010 SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 47 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 II Kết Quả Thi Công Phần Cứng thi công mach in sau thiêt kế xong sơ đồ mạch em tiến hành thi công mạch in layout Sơ đồ mạch in nhu sau: VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 48 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Thi Công Mô Hình: mô hình lò nhiệt có hình dạng hình dưới: VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 49 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC 2010 SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 50 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện Chương V : kết luận 2010 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Trải qua tháng thực đề tài “ điều khiển mờ nhiệt độ lò điện ” với hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo Huỳnh Minh Ngoc em thực vấn đề sau đây: - Tìm hiểu sơ lược lý thuyết điều khiển mờ - Tìm hiểu phần mền mô fuzzy logic toolbox Matlab - Tìm hiểu phần mền keil C để lập trình C cho vi xử lý - Viết chương trình điều khiển cho mô hình - Xây dựng mô hình phần cứng điều khiển mờ Tuy nhiên đề tài số hạn chế sau: - Chỉ nghiên cứu điều khiển mờ trực tiếp tỷ lệ P - Mô hình hoạt động chưa thật ổn định, hệ thống có vọt lố lớn nhiệt độ mong muốn nhiệt độ thực tế; - chưa mô hệ thống simulink Hướng Phát Triển Của Đề Tài: - Xây dựng mô hình điều khiển lò nhiệt có đáp ứng tốt điều khiển mờ PID, PI, mờ lai, mờ nơron - mô hệ thống simulink để thấy hoạt động điều khiển mờ cách toàn diện - kết nối hệ thống với máy tính để theo dõi, điều khiển hoạt động hệ thống cách trực tiếp VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 51 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Tài liệu tham khảo Huỳnh Thái Hoàng Hệ Thống Điều Khiển Thông Minh NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 2006 Nguyễn Thị Phương Hà Lý Thuyết Điều Khiển Hiện Đại NXB Đại Hoc Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 2007 Phan Xuân Minh – Nguyễn Doãn Phước Lý Thuyết Điều Khiển Mờ NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật 1997 Phạm Quang Trí – Phạm Hữu Lộc, Vi Xử Lý MCS-51 NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Nguyễn Đúc Thành, Matlab Và ứng Dụng Trong Điều Khiển NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 2004 Các Trang Web: http://www.alldatasheet.com http://dientuvietnam.net http://my.opera.com/nguyenvanbientbd47/blog/m-ch http://www.doctronics.co.uk/4511.htm VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 52 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC 2010 SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 53 [...]... HOÀNG XUÂN TRÌNH 22 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 II THIẾT KẾ CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN: Chương trình điều khiển thực hiện điều khiển hoạt động các khối khác như điều khiển hiển thị, đo nhiệt độ trong lò, nhưng quan trọng nhất là thực hiện chương trình của bộ điều khiển mờ Bao gồm các chức năng chính như: mờ hóa, hợp thành, giải mờ: 1 Mờ Hóa: Mờ hóa là quá trình biến một giá trị... Hoạt Động Mạch hoạt động dựa trên nguyên lý của bộ điều khiển mờ Nhiệt độ trong lò được đo bằng khối cảm biến nhiệt, khối khuếch đại và được đưa vào khối A/D để chuyển đổi tín hiệu từ tương tự sang số trước khi đưa vào bộ khi điều khiển Nhiệt độ trong lò được so sánh với nhiệt độ mong muốn do người dùng cài đặt thông qua 4 nút nhấn Sự sai lệch nhiệt độ đặt và nhiệt độ đo là đầu vào của bộ điều khiển mờ. .. Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 1.2 Lưu Đồ Chương Trình Con Khởi Tạo 8255, mờ hóa đầu ra(setting) VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 28 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 1.3 Lưu Đồ Chương Trình Con Khởi Tạo LCD(LCDSetup) VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 29 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 1.4 các lưu... hiệu từ cảm biến nhiệt và số hóa tín hiệu để đưa vào bộ vi điều khiển + khối hiển thị: có nhiệm vụ hiển thị nhiêt độ trong lò và nhiệt độ cài đặt + khối nút nhấn: có nhiệm vụ nhập nhiệt độ cần cài đặt + khối vi điều khiển: thực hiện các chức năng mờ hóa, hợp thành, giải mờ và điều khiển các khối khác hoạt động + khối công suất: có nhiệm vụ điều khiển việc cấp nguồn động lực cho lò nhiệt Từ những phân... như sau : Sơ đồ khối của một bộ vi điều khiển được cho như hình dước: VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 19 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Sơ đồ mạch vi điều khiển được cho như hình dưới VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 20 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Chức năng các chân của vi điều khiển trong mạch như sau: - - Port... chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện CHƯƠNG III: 2010 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN I THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 1 phân tích : Yêu cầu đặt ra là thiết kế một bộ điều khiển hoạt động dựa trên cơ sở logic mờ để điều khiển nhiệt độ cho một lò nhiệt Để thực hiện được những vấn đề trên thì hệ thống cần có những khối sau: + khối cảm biến nhiệt: dùng để đo nhiệt độ hiện tại trong lò + khối khuếch đại và biến đổi... Khi nhiệt độ đo thấp hơn nhiệt độ đặt thì Ton tăng và ngược lại Ton có thể thay đổi từ 0% tới 100% do đó công suất lò có thể thay đổi từ không tới cực đại Do đó ta có thể điều khiển nhiêt độ trong lò ở một nhiệt độ nào đó IV: GIẢI THUẬT VÀ CHƯƠNG TRÌNH VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 26 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 Phần mềm hay chương trình có chức năng điều. .. SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 18 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 80 C0 38 2010 Ép con trỏ vũ đầu dòng thứ nhất Ép con trỏ vũ đầu dòng thứ hai Hai dòng và 5x7 điểm ảnh 2.6 khối công suất: là khối điều khiển công suất của lò thông qua xung điều khiển của vi điều khiển lò là tải sợi đốt sử dụng nguồn xoay chiều 220V trong khi xung điều khiển từ ví điều khiển có có 5V do đó cần có một mạch cách... đầu vào của bộ điều khiển mờ Bộ điều khiển mờ làm nhiệm vụ mờ hóa tín hiệu đầu vào, hợp thành, giải mờ và cho ra một xung điều khiển có tỷ số độ rộng bằng d μ giá trị này được cộng với một xung vuông μ có độ rộng ban đầu bằng 50% Xung điều khiển này được đưa tới mạch công suất để điều khiển việc cấp nguồn cho sợi đốt tùy vào giá trị sai lệch nhiệt độ mà xung điều khiển có độ rộng khác nhau Nhưng chu kỳ... _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 1.4 các lưu đồ chương trình con mờ hóa đầu vào VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 30 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện VHD: Ths _ HUỲNH MINH NGỌC 2010 SVTH: HOÀNG XUÂN TRÌNH 31 Đồ án chuyên ngành _điều khiển mờ nhiệt độ lò điện 2010 2 mã nguồn chương trình C điều khiển hệ thống #include #include #include