Ứng dụng logic mờ điều khiển quá trình nhiệt lò sấy

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG HỒ HOÀNG CHÂU ỨNG DỤNG LOGIC MỜ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NHIỆT LÒ SẤY Chuyên nghành: Tự Động Hóa Mã số: 60.52.60 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2012 Footer Page of 126 Header Page of 126 Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS Phan Văn Hiền Phản biện 1: PGS.TS Bùi Quốc Khánh Phản biện 2: TS Võ Như Tiến Luận văn ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm luận văn thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng vào ngày tháng năm 2012 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng; - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU Lý chọn ñề tài Hơn sáu thập kỹ qua, ñiều khiển PID ñiều khiển thông dụng hệ thống ñiều khiển với nhiều báo cáo ñưa số thống kê 90% toán ñiều khiển trình công nghiệp ñược giải với ñiều khiển PID, số ñó khoảng 90% thực luật PI, 5% thực luật P túy, 3% thực luật PID ñầy ñủ, lại dạng dẫn xuất khác Tuy nhiên, thực tế nhiều giải pháp tổng hợp, thiết kế ñiều khiển PID thường bị bế tắc gặp toán có ñộ phức tạp cao, phi tuyến lớn, thường xuyên thay ñổi trạng thái cấu trúc ñối tượng…Với khó khăn ñó không vấn ñề nan giải ñược thay ñiều khiển mờ So với giải pháp kỹ thuật ñiều khiển từ trước ñến nay, ñể tổng hợp hệ thống ñiều khiển phương pháp tổng hợp hệ thống ñiều khiển logic mờ ưu ñiểm rõ rệt sau: - Khối lượng công việc thiết kế ñược giảm ñi nhiều không cần sử dụng mô hình ñối tượng, với toán thiết kế có ñộ phức tạp cao, giải pháp dùng ñiều khiển mờ cho phép giảm khối lượng tính toán giá thành sản phẩm - Bộ ñiều khiển mờ dễ hiểu so vơi ñiều khiển khác (cả kỹ thuật) dễ dàng thay ñổi - Trong nhiều trường hợp ñiều khiển mờ làm việc ổn ñịnh chất lượng ñiều khiển cao Footer Page of 126 Header Page of 126 - Bộ ñiều khiển mờ ñược xây dựng kinh nghiệm chuyên gia - Có thể kết hợp ñiều khiển mờ với ñiều khiển khác Lò sấy ñối tượng tương ñối phức tạp bao gồm: Quá trình cháy, trao ñổi nhiệt - ẩm, tốc ñộ quạt, ñối lưu, xạ v.v trình có quán tính lớn, thời gian chết, nhiễu, trễ ñối tượng cao, thông số thu thập ñôi không ñầy ñủ xác, ñối tượng phi tuyến v.v…… Với ñặc ñiểm ñối tượng cần ñiều khiển, ñặc tính bật ñiều khiển mờ, chọn ñề tài “Ứng dụng logic mờ ñiều khiển trình nhiệt lò sấy” ñể nghiên, cứu khảo sát ñiều khiển mờ, bước ñầu khảo sát mô ñiểu khiển phần mềm Matlab & Simulink Các thông số nhiệt ñược khảo sát thực tế lò sấy xí nghiệp lâm sản Hoà Nhơn – Hòa Vang, Thành phố Đà Nẵng Mục ñích nghiên cứu - Nghiên cứu, ứng dụng mô hình toán học lò sấy [13] vào trình ñiều khiển - Nghiên cứu logic mờ - Khảo sát, thu thập thông số nhiệt lò sấy Xí nghiệp chế biến Lâm sản Hòa Nhơn - Hòa Vang, Thành Phố Đà Nẵng - Xây dựng mô hình ñiều khiển nhiệt ñộ lò sấy phần mềm Matlab & Simulink Đối tượng phạm vi nghiên cứu Footer Page of 126 Header Page of 126 - Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu kỹ thuật sấy lò sấy, ñiều khiển trình, ñiều khiển nhiệt ñộ, ñiều khiển PID, ñiều khiển mờ, mô ñiều khiển phần mềm Matlab simulink - Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán học lò sấy [13] vào trình ñiều khiển Xây dựng mô phần mềm Matlab & Simulink Phương pháp nghiên cứu Với mục tiêu chọn phương pháp nghiên cứu lý thuyết phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, ñể thực ñề tài theo bước sau: - Nghiên cứu mô hình: Nghiên cứu hệ tuyến tính Nghiên cứu hệ phi tuyến Nghiên cứu ñiều khiển mờ - Tìm hiểu lò sấy công nghiệp Đọc tài liệu liên quan kỹ thuật sấy Thu thập liệu ñiều khiển nhiệt ñộ thật tế lò sấy Xí nghiệp chế biến Lâm sản Hoà Nhơn – TP Đà Nẵng Xây dựng mô hình mô mô hình phần mềm Matlab & Simulink Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài luận văn Footer Page of 126 Header Page of 126 Nhằm nâng cao chất lượng vật liệu cần sấy trình ñiều khiển nhiệt ñộ lò sấy có tính chất ñịnh ñến chất lượng ñộ bền sản phẩm Nên ñề tài “Ứng dụng logic mờ ñiều khiển trình nhiệt lò sấy” phát huy ñược ưu ñiểm ñiều khiển mờ, giải khó khăn mà ñiều khiển kinh ñiển gặp phải ñưa giải pháp ñiều khiển hợp lý, ổn ñịnh Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu ñề tài ñóng góp thêm cách tiếp cận ñiều khiển ñối tượng phi tuyến, khảo sát số giải pháp ñiều khiển qua ñó so sánh ñánh giá kết luận ñể lựa chọn ñiều khiển thích hợp cho ñối tượng cụ thể Bố cục luận văn Mở ñầu Chương 1: Tổng quan lò sấy Chương 2: Lý thuyết ñiều khiển mờ Chương 3: Ứng dụng logic mờ ñiều khiển trình nhiệt lò sấy Chương 4: Kết bàn luận Kết luận kiến nghị Tài liệu tham khảo Footer Page of 126 Header Page of 126 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÒ SẤY 1.1 Giới thiệu tổng quan Sấy khâu quan trọng dây chuyền công nghệ, ñược sử dụng nhiều ngành chế biến nông – lâm – hải sản phương pháp bảo quản sản phẩm ñơn giản, an toàn dễ dàng Sấy không ñơn tách nước khỏi vật liệu ẩm mà trình công nghệ phức tạp, ñòi hỏi vật liệu sau sấy phải ñảm bảo chất lượng theo tiêu ñó với mức chi phí lượng (ñiện năng, nhiệt năng) tối thiểu Quá trình sấy trình làm khô vật thể, vật liệu, sản phẩm phương pháp làm bay nước khỏi VLS Do vậy, trình sấy khô vật thể diễn biến sau: Vật thể ñược gia nhiệt ñể ñưa nhiệt ñộ lên ñến nhiệt ñộ bão hòa ứng với phân áp suất nước bề mặt vật thể, vật thể ñược cấp nhiệt ñể làm bay ẩm 1.2 Phân loại thệ thống sấy (HTS) 1.2.1 Hệ thống sấy tự nhiên 1.2.2 Hệ thống sấy nhân tạo 1.2.3 Các dạng lò sấy 1.2.3.1 Lò sấy gia nhiệt khói lò 1.2.3.2 Lò sấy gia nhiệt nước 1.2.3.3 Lò sấy gia nhiệt nhiệt ñiện trở 1.3 Điều khiển trình 1.3.1 Quá trình biến trình 1.3.2 Đặc ñiểm ñiều khiển trình Footer Page of 126 Header Page of 126 1.3.3 Các thành phần hệ thống 1.4 Mô hình hóa ñối tượng lò sấy 1.4.1 Phương trình trạng thái hệ thống 1.4.2 Mô hình toán học lò sấy KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương ñã trình bày tổng quan ñịnh nghĩa hệ thống sấy Các dạng lò sấy cách thiết kế tính toán chọn thiết bị sấy thích hợp Định nghĩa trình ñiều khiển trình, ñưa mô hình toán học lò sấy, tính phi tuyến mô hình ñối tượng Đây phần quan trọng ñể ứng dụng ñiều khiển mờ ñiều khiển ñối tượng phi tuyến thỏa mãn toán ñiều khiển cần nghiên cứu luận văn Bên cạnh ñó, ñiều khiển mờ ñược trình bày cách tổng quan ñược trình bày chương CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN LOGIC MỜ 2.1 Tổng quan lý thuyết logic mờ [2] 2.1.1 Tập hợp kinh ñiển 2.1.2 Định nghĩa tập mờ 2.1.3 Các dạng hàm thuộc logic mờ 2.1.4 Độ cao, miền xác ñịnh miền tin cậy tập mờ 2.1.5 Các phép toán tập mờ Footer Page of 126 Header Page of 126 2.1.5.1 Phép hợp hai tập mờ 2.1.5.2 Phép giao hai tập mờ 2.2 Biến ngôn ngữ giá trị 2.2.1 Biến ngôn ngữ 2.2.2 Luật hợp thành 2.2.2.1 Mệnh ñề hợp thành 2.2.2.2 Mô tả mệnh ñề hợp thành 2.2.3 Luật hợp thành mờ 2.2.3.1 Thuật toán thực luật hợp thành ñơn max – MIN, max – PROD có cấu trúc SISO 2.2.3.2 Thuật xác ñịnh luật hợp thành có cấu trúc MISO 2.3 Giải mờ (rõ hóa) 2.3.1 Phương pháp cực ñại 2.3.2 Phương pháp trọng tâm 2.4 Tổng hợp ñiều khiển mờ 2.4.1 Cấu trúc ñiều khiển mờ 2.4.2 Nguyên lý ñiều khiển mờ 2.4.3 Những nguyên tắc tổng hợp ñiều khiển mờ 2.4.4 Các bước thực xây dựng ñiều khiển mờ KẾT LUẬN CHƯƠNG Chương hai ñã trình bày tổng quan lý thuyết ñiều khiển mờ Sự ñời phát triển ñiều khiển mờ tính chất hoàn hảo Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 10 khả trình lựa chọn ñiều khiển mờ so với ñiều khiển kinh ñiển Các ñiều khiển mờ cho phép người thiết kể tận dụng kinh nghiệm ñể xây dựng luật ñiều khiển cách ñúng ñắng tối ưu Bên cạnh ñó làm cho việc thiết kế ñược giảm ñi ñáng kể trình ñiều khiển dễ dàng nhiều CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG LOGIC MỜ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH NHIỆT LÒ SẤY 3.1 Mô hình toán học lò sấy [13] Quay trở lại mô hình toán học lò sấy ta có:  kv(k − 4) U G Q  y(k + 1) = y(k) + ∆t (T0 − T(k)) + tn (T1 − T(k)) + u (k − 3) +  V ρVcp ρVcp ρVcp   (3.1) Thu thập số liệu lò sấy xí nghiệp Lâm Sản Hòa Nhơn – Thành Phố Đà Nẵng ta có số liệu sau: - Chiều cao lò sấy :Hls = 4,1 (m) - Chiều rộng lò sấy : Rls = 4,1(m) - Chiều dài lò sấy : Lls = 6,1 (m) - Khối lượng riêng : ρ = 1,2 (g/l) - Thời gian lấy mẫu : - Nhiệt dung riêng : Cp = 1,025 (J/g 0C) - Thể tích lò sấy Footer Page 10 of 126 ∆t = 0,5 (s) : V = Rls.Hls.Lls.1000 (l) Header Page 12 of 126 12 w= 1000l pt h + (πD tb ) = 1000.6,457 ( + 3,14.15 ) = 135 - Chiều dài lò xo sợi ñốt (phần tử phát nhiệt): LPT = 1000.h.w = 1,08 (m) - Hệ số quạt: k = 2000 (l/s) - Nhiệt trở suất hợp kim Crom Niken :r0 =1,1.10-6( Ω.m ) - Tiết diện dây: S = 2,0106.10-6 (m2) - Điện trở dây : Rd=(ro.Lpt)/S ( Ω ) - Mật ñộ truyền nhiệt theo thời gian: U = 9000 (J/0C s) - Điện dẫn: G = 1/Rd ( Ω −1 ) - Từ biểu thức (3.1) biến ñổi rút gọn ta ñược mô hình sau: y(k + 1) = y(k).(1 − U tn k k G ) + ∆t T0 v(k − 4) − ∆t .v(k − 4).y(k) + u 2(k − 3) ρVCp V V ρVCp U tn Q + T1 + ρVCp ρVCp - Ta ñặt:T = ∆t ( thời gian lấy mẫu) - a = (1-Utn/(p.V.Cp)) - b = (T.k.T0)/V - c = (T.k)/V - d = G/(p.V.Cp) - e = (Utn.T1)/(p.V.Cp)+Q/(p.V.Cp) - Thay thông số vào ta có phương trình rút gọn sau: Footer Page 12 of 126 (3.2) Header Page 13 of 126 13 y(k +1) = a.y(k)+ b.v(k− 4) − c.v(k− 4).y(k)+ d.u2(k − 3) + e (3.3) Phương trình (3.3) phương trình phi tuyến Cho v số mở van 550 Mô hình lò sấy ñược mô tả hàm phi tuyến thể hàm quan hệ : y(k + 1) = f(y(k), u(k − 3)) (3.4) Thay tham số a, b, c, d, e tình từ m.file ta có mô hình toán học hoàn chỉnh y(k + 1) = ,9286 y(k) + , 4955 v − , 0099 v y(k) + 1,3325 10 − u (k − 3) + 5,3915 (3.5) Mô hình hóa hệ thống phần mềm matlab Simulink, ta có mô hình ñối tượng sau: Hình 3.1: Mô hình ñối tượng lò sấy Footer Page 13 of 126 Header Page 14 of 126 14 3.2 Điều khiển trình nhiệt lò sấy ñiều khiển PID Bộ ñiều khiển PID ñiều khiển kinh ñiển ñược sử dụng rộng rãi hệ thống ñiều khiển công nghiệp Việc lựa chọn thông số KP, KI, KD tùy thuộc vào ñối tượng Nếu khâu tỉ lệ làm thay ñổi giá trị ñầu ra, tỉ lệ với giá trị sai số Đáp ứng tỉ lệ ñược ñiều chỉnh cách nhân sai số ñó với số KP khâu tích phân KI tỉ lệ thuận với biên ñộ sai số lẫn quảng thời gian xảy sai số Tổng sai số tức thời theo thời gian (tích phân sai số) cho ta tích lũy bù ñã ñược hiệu chỉnh trước ñó Khâu tích phân (khi cộng thêm khâu tỉ lệ) tăng tốc chuyển ñộng trình tới ñiểm ñặt khử số dư sai số ổn ñịnh với tỉ lệ phụ thuộc vào ñiều khiển v.v… Để tổng hợp thông số ñiều khiển PID thường sử dụng phương pháp sau: - Sử dụng mô hình xấp xỉ bậc có trễ ñối tượng – Phương pháp thứ Ziegler – Nichols - Xác ñịnh thông số PID thực nghiệm - Phương pháp Chien – Hrones – Reswich - Phương pháp tối ưu modul - Phương pháp tối ưu ñối xứng Trong luận văn này, với phương pháp chọn phương pháp thực nghiệm dùng ñiều khiển PI Với ưu ñiểm không cần tín toán phức tạp, cần kinh nghiệm chọn tham số cho phù hợp ñể tối ưu Footer Page 14 of 126 Header Page 15 of 126 15 ñiều khiển Trong luận văn ứng dụng ñiều khiển mờ nên phần PID trình trình bày phương pháp tóm tắt Các thống số PI chọn ñược lấy sau: - Thay ñiều PID hệ kín khuyếch ñại, sau ñó tăng dần hệ số khuyếch ñại tới giá trị tới hạn Kth ñể hệ kín chế ñộ biên giới ổn ñịnh Xác ñịnh chu kỳ Tth hệ thống - Sau thay vào hệ số khuyếch ñại, chọn ñược Kth =0,0001 ñạt biên giới ổn ñịnh - Xác ñịnh ñược chu kỳ tới hạn hệ thống Tth = giây - Xác ñịnh thông số KP = 0,45 Kth, TI = 0,85.Tth - Xác ñịnh thông số KI = KP/TI - Cuối ta có thông số ñiều khiển PI thích hợp Hình 3.2: Mô hình mô sử dụng ñiều khiển PI 3.3 Điều khiển trình nhiệt lò sấy băng ñiều khiển mờ Mô hình mờ mô hình mờ Mamdani Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 16 Tên gọi cho chỉnh ñịnh mờ là: BO_DIEU_KHIEN_MO Bộ ñiều khiển mờ ñược dùng ñể ñiều khiển ñối tượng lò sấy, theo kinh nghiệm ñiều khiển mờ gồm có hai ñầu vào ñầu - Đầu vào thứ sai lệch nhiệt ñộ nhiệt ñộ vào nhiệt ñộ lò sấy, ñại lượng ñược ký hiệu ET - Đầu vào thứ hai tốc ñộ biến thiên theo thời gian nhiệt ñộ dET dt ñại lượng ký hiệu DET - Đầu tín hiệu ñiều khiển ñiện áp ñưa vào ñối tượng ñiều khiển, ñại lượng ký hiệu U(t) Hình 3.3: Cấu trúc ñiều khiển mờ 3.4 Xác ñịnh tập mờ 3.4.1 Miền giá trị lý cho biến ngôn ngữ vào / Dựa vào kinh nghiệm vận hành lò, ñặc tính sai lệch nhiệt ñộ ñiều khiển PI, ñặc tính vật lý số liệu thu thập lò sấy thực nghiệm ta xây dựng ñiều khiển theo luật sau: Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 17 Căn vào nhiệt ñộ sai lệch lò sấy, ta quy ñổi giá trị vật lý tương ứng, xác ñịnh miền giá trị rõ tới hạn cho biến vào/ sau: - Sai lệch nhiệt ñộ ñầu vào ñược chọn miền giá trị: ET = [-20 20 ] - Đạo hàm biến thiên nhiệt ñộ ñược chọn miền giá trị: DET = [- 30 30] - Đầu tín hiệu ñiều khiển ñiện áp ñược chọn miền giá trị: U(t) = [ -1.2 1.2 ] 3.4.2 Giá trị tập mờ Xác ñịnh số lượng tập mờ (giá trị ngôn ngữ) cần thiết cho biến Với mô hình mờ Mamdani theo luật max – Prod Về nguyên tắc, số lượng giá trị ngôn ngữ cho biến ngôn ngữ nên nằm khoảng ñến 10 giá trị Nếu số lượng giá trị có ý nghĩa, không thực ñược lấy vi phân Nếu lớn 10, người khó có khả bao quát, ñể thông tin ñầy ñủ ñồng thời dễ phân biệt ta chọn khoảng ñến biến ngôn ngữ khác Đối với trình ñiều khiển nhiệt ñộ lò sấy, ta chọn số lượng tập mờ cho biến ñầu vào, ñầu sau: ET ∈ {NM,NS,ZE,PS, PM} DET ∈ {NM,NS,ZE,PS, PM} U(t) ∈ {NM,NS,ZE,PS, PM} Trong ñó: Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 18 NM: Âm vừa NS: Âm ZE: Không PS: Dương PM: Dương 3.4.3 Xác ñịnh hàm liên thuộc Hàm liên thuộc vấn ñề qua trọng khó nói ñể ñi ñến ñộ xác cao Tuy nhiên kỷ thuật ñiều khiển thường chọn hàm liên thuộc kiểu hình tam giác hình thang Các loại ñiều khiển kiểu có biểu thức ñơn giản, dễ tính toán hàm liên thuộc kiễu gồm ñoạn thẳng nên không mềm mại ñiểm gẫy Hình 3.4: Xác ñịnh tập mờ cho biến vào ET Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 19 Hình 3.5: Xác ñịnh tập mờ cho biến vào DET Hình 3.6: Xác ñịnh tập mờ cho biến U(t) 3.4.4 Xây dựng luật ñiều khiển Dựa vào tính chất vật lý, số liệu vào có ñược, kinh nghiệm dựa vào ñặt tính ñộ ta xây dựng luật ñiều khiển sau: Nếu ET dương nhiều DET Zero Thì ñiện áp U(t) dương nhiều Nếu ET Zero DET dương nhiều U(t) Zero Với suy luận tương tự, biến ta có tổ hợp x = 25 luật cụ thể sau: Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 20 Bảng luật ñiều khiển ET U(t) DET MN NS ZE PS PM NM NM NS ZE PS PM NS NM NS ZE PS PM ZE NM NS ZE PS PM PS NM NS ZE PS PM PM NM NS ZE PS PM Luật hợp thành luật max - Prod, phương pháp giải mờ theo phương pháp trọng tâm, ñó hệ số U(t) ñược tính toán lúc ñiều khiển là: 25 U (t ) = ∑y l =1 25 −1 ∑µ l =1 µ Al (e(t ))µ B l (dn / dt ) (3.5) Al (e(t ))µ B l (dn / dt ) Trong ñó y −p1 tâm tập mờ tương ứng 3.5 Mô hình mô dùng ñiều khiển mờ Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 21 Hình 3.7: Mô hình mô dùng ñiều khiển mờ tín hiệu nhiễu Hình 3.8: Mô hình mô dùng ñiều khiển PI có tín hiệu nhiễu Hình 3.9: Mô hình mô dùng ñiều khiển mờ có tín hiệu nhiễu Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 22 KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua trình xây dựng mô hình ñối tượng lò sấy, ñiều khiển mờ ñể ñiều khiển nhiệt ñộ lò sấy Với nhiệt ñộ ñược khảo sát lò sấy thực nghiệm lấy sở ñể khảo sát mô hình mô Ta thử nghiệm với giá trị ñặt khác ñiều khiển mờ ñể phát lỗ hổng, lỗ hỗng xuất ta phải quay ñiều chỉnh lại mờ cách ñiều chỉnh lại ñộ che phủ, ñề tài chọn hàm ñầu hàm tam giác (Trimf) hàm (Zmf), thay hàm cuối hàm tam giác hàm (Smf) ñể ñộ che phủ ñược bao quát nằm giới hạn giá trị Nếu trình làm việc ñiều khiển mờ không ổn ñịnh ta phải kiểm tra lại luật nếu… thì… sở Sau thử tất giá trị mà thấy tín hiệu ổn ñịnh không xuất lỗ hổng ta tiến hành tối ưu hệ thống theo chất lượng ñộng tĩnh Để chỉnh ñịnh ñiều khiển mờ theo tiêu ta phải chỉnh lại hàm liên thuộc, thiết lập nguyên tắt ñiều khiển phụ thay ñổi số nguyên tắc cho phù hợp vơi luật ñiều khiển Cuối ta ñược ñiều khiển mờ tối ưu Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 23 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 Kết mô nhiệt ñộ lò sấy 53oC dùng ñiều khiển PI Hình 4.1: Tín hiệu ñiều khiển nhiệt ñộ dùng PI, bên trái giá trị ñiều khiển bên phải giá trị sai lệch nhiệt ñộ 4.2 Kết mô nhiệt ñộ lò sấy 53oC dùng ñiều khiển mờ tín hiệu nhiễu Hình 4.2: Tín hiệu ñiều khiển nhiệt ñộ dùng mờ nhiễu, bên trái giá trị ñiều khiển bên phải giá trị sai lệch nhiệt ñộ Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 24 4.3 Kết mô nhiệt ñộ lò sấy 53oC dùng ñiều khiển PI có tín hiệu nhiễu Hình 4.3: Tín hiệu ñiều khiển nhiệt ñộ dùng PI có tín hiệu nhiễu, bên trái giá trị ñiều khiển bên phải giá trị sai lệch nhiệt ñộ 4.4 Kết mô nhiệt ñộ lò sấy 53oC dùng ñiều khiển mờ có tín hiệu nhiễu Hình 4.4: Tín hiệu ñiều khiển nhiệt ñộ dùng mờ có tín hiệu nhiễu, bên trái giá trị ñiều khiển bên phải giá trị sai lệch nhiệt ñộ Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 25 KẾT LUẬN CHƯƠNG Bộ ñiều khiển mờ ñiều khiển PI dùng ñể khiển nhiệt ñộ lò sấy ñiều bám tốt theo giá trị ñặt nhiệt ñộ 530C ñiều khiển PI có thời gian trể lớn ñiều khiển mờ Tuy nhiên thêm tín hiệu nhiễu vào ñiều khiển ñiều khiển mờ ñáp ứng tốt so với PI Đối tượng lò sấy hàm phi tuyến mạnh, dùng ñiều khiển mờ ñể ñiều khiển với kết mô thu ñược, cho nhận thấy ñáp ứng ñược yêu cầu toán ñiều khiển ñưa Bên cạnh ñó, ñể ñiều khiển mờ hoạt tốt dùng ñơn lẽ mà phải kết biết hợp thêm nhiều ñiều khiển khác như: ñiều khiển PID, ñiều khiển thích nghi (adaptive), hệ nơ ron (neural)…ñể thay ñổi tham số ñiều khiển cách linh hoạt mềm dẽo có kết tốt hoàn thiện, tối ưu chất lượng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Điều khiển trình nhiệt lò sấy với ñối tượng phức tạp nhiều khâu cần ñiều khiển, mục tiêu cuối ñảm bảo chất lượng tín hiệu ñiều khiển bám sát tín hiệu ñặt Trong luận văn dừng giới hạn ñiều khiển nhiệt theo thông số nhiệt ñộ khô ñược khảo sát nhà máy sấy Với mô hình ñối tượng phi tuyến lò sấy sử dụng ñiều khiển mờ với thông số thiết lập, luật ñiều khiển cho ta kết mô tốt, chất lượng ñiều khiển ñược ñảm bảo, thông số chất lượng sai lệch tĩnh, ñộ Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 26 ñiều chỉnh, thời gian ñộ, số lần dao ñộng ñiều khiển mờ tốt nhiều so với việc dùng ñiều khiển PID kinh ñiển, ñộ ñiều chỉnh có nhiễu Tuy nhiên, ñể hoàn thiện cho ñiều khiển mờ cần phải kết hợp ñiều khiển mờ với ñiều khiển khác chất lượng ñiều khiển tốt hơn, tối ưu Những kiến nghị hướng nghiên cứu Luận văn dừng lại mức ñộ mô Để ñảm bảo dãy nhiệt ñộ cần phải kết hợp thêm ñiều khiển mờ với ñiều khiển khác lấy thông số thực nghiệm ñiều khiển phương pháp nhận dạng ñối tượng phi tuyến Footer Page 26 of 126 ... CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN LOGIC MỜ 2.1 Tổng quan lý thuyết logic mờ [2] 2.1.1 Tập hợp kinh ñiển 2.1.2 Định nghĩa tập mờ 2.1.3 Các dạng hàm thuộc logic mờ 2.1.4 Độ cao, miền xác ñịnh... v.v…… Với ñặc ñiểm ñối tượng cần ñiều khiển, ñặc tính bật ñiều khiển mờ, chọn ñề tài “Ứng dụng logic mờ ñiều khiển trình nhiệt lò sấy” ñể nghiên, cứu khảo sát ñiều khiển mờ, bước ñầu khảo sát... nghiên cứu - Nghiên cứu, ứng dụng mô hình toán học lò sấy [13] vào trình ñiều khiển - Nghiên cứu logic mờ - Khảo sát, thu thập thông số nhiệt lò sấy Xí nghiệp chế biến Lâm sản Hòa Nhơn - Hòa Vang,