1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

THIẾT kế hệ THỐNG điều KHIỂN một BÌNH mức

72 151 0

Đang tải... (xem toàn văn)

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

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • LỜI NÓI ĐẦU

    • 1.1. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG.

    • 1.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG.

    • 1.3. MỤC ĐÍCH ĐIỀU KHIỂN.

    • 1.4. CÁC CẢM BIẾN SỬ DỤNG.

  • CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC CHO ĐỐI TƯỢNG

    • 2.1. PHÂN TÍCH CÁC BIẾN VÀO, RA, CÁC BIẾN ĐIỀU KHIỂN.

    • 2.2. THIẾT LẬP CÔNG THỨC TOÁN HỌC.

    • 1/2ρV12 + P1+ ρg.h = 1/2ρV22 + P2

    • Suy ra V2 = √2gh (3)

    • Thay (3) vào (2) ta được:

    • H’ =

    • =

    • Lưu lượng cửa ra: Q1 = ρA2V2 = ρA2

    • Đặt k1 =

    • k2 =

    • k3 = ρA2

    • Khi đó ta có H’ = k1Q1 + k1√H (4)

    • Q2 = k3√H (5)

    • Từ (4) và (5) ta thấy H’ và lưu lượng chảy ra Q2 biến thiên theo chiều cao của cột nước trong bình H và lưu lượng chảy vào Q1:

    • Do đó : H’ = f(H, Q1)

    • Q1 = h(H, Q1)

    • f(H, Q1) = k1Q1 + k1√H h(H, Q1) = k1√H

    • 2.3. XÂY DỰNG HÀM TRUYỀN.

    • Hình 2.3 – Sơ đồ trên Simulink.

  • CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN MỜ

    • 3.1. LÔGIC MỜ.

      • 3.1.1. Tập mờ.

      • 3.1.2. Các phép toán trên tập mờ.

      • 3.1.3. Biến ngôn ngữ.

    • 3.2. LUẬT HỢP THÀNH MỜ.

      • 3.2.1 Mệnh đề hợp thành.

      • 3.2.2. Luật hợp thành.

    • 3.3. GIẢI MỜ.

      • 3.3.1. Phương pháp điểm cực đại.

      • 3.3.2. Phương pháp điểm trọng tâm.

    • III.4. BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ.

      • 3.4.1. Bộ điều khiển mờ cơ bản.

      • 3.4.2 Tổng hợp một bộ điều khiển mờ.

  • CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHO HỆ THỐNG MỘT BÌNH MỨC

    • 4.1. NGHIÊN CỨU VỀ MATLAP VÀ SIMULINK.

      • 4.1.1. Giới thiệu về Matlab.

      • 4.1.2. Giới thiệu về Simulink.

    • 4.2. MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG.

    • 4.3. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ TRÊN SIMULINK.

  • R4: Nếu mực chất lỏng là ổn định và lưu lượng là âm thì đóng mở van là mở chậm. 

  • R5: Nếu mực nước là ổn định và lưu lượng là dương thì đóng mở van là đóng chậm

  • Hình 4.10 – Thiết lập biến mực nước.Làm tương tự như trên cho hàm lưu lượng và đóng mở van:

    • 4.4. MÔ PHỎNG VÀ NHẬN XÉT KẾT QUẢ.

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử LỜI NÓI ĐẦU Hiện đất nước ta thời kỳ đổi mới, thời kỳ công nghiệp hoá đại hoá với phát triển công nghệ thông tin, ngành kỹ thuật điện tử phát triển kỹ thuật điều khiển tự động hố Trong khu cơng nghiệp, nhà máy, hệ thống điều khiển tự động hóa sử dụng rộng rãi, thay cho sức lao động người Đề tài em vào xây dựng hệ thống điều khiển bình mức, ứng dụng phổ biến nhà máy có sử dụng hệ thống bình làm mát, bình nước, bình chứa dầu, hóa học v…v Việc thiết kế điều khiển theo phương pháp kinh điển phụ thuộc vào mơ hình tốn học hệ thống, việc mơ tả hệ thống xác kết điều khiển có chất lượng cao Tuy nhiên việc xây dựng mơ hình tốn học xác hệ thống khó khơng biết trước thay đổi tải, thay đổi thông số, nhiễu hệ thống, với hệ thống phi tuyến Trong năm gần ngành khoa học hình thành phát triển mạnh mẽ điều khiển lơgic mờ mà cơng cụ tốn học lý thuyết tập mờ Jadeh Khác hẳn với kỹ thuật điều khiển kinh điển hoàn toàn dựa vào độ xác tuyệt đối thơng tin mà nhiều ứng dụng khơng cần thiết khơng thể có được, điều khiển mờ xử lý thơng tin “không rõ ràng hay không đầy đủ” thông tin mà xác nhận thấy quan hệ chúng với mơ tả ngơn ngữ, cho định xác Chính khả làm cho điều khiển mờ chụp phương thức sử lý thông tin điều khiển người, giải thành cơng tốn điều khiển phức tạp Trong khuôn khổ đồ án tốt nghiệp em vào nghiên cứu thuật toán điều khiển mờ ứng dụng điều khiển mờ cho hệ thống bình mức Tuỳ theo đối tượng mà áp dụng luật điều kiện khác nhau, nhiên điều khiển có đầy đủ ưu điểm điều khiển mờ bản, chúng tích hợp đơn giản, dễ hiểu, làm việc ổn định, có đặc tính động học tốt, tính bền vững cao làm việc tốt thông tin đối tượng khơng đầy đủ khơng SVTH: Vũ Thành Trang Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử xác Một số khơng chịu ảnh hưởng nhiễu thay đổi theo thời gian đối tượng điều khiển Sau thời gian tìm hiểu nghiên cứu đến đồ án em hoàn thành với kết tốt Thành công phải kể đến giúp đỡ tận tình thầy giáo môn KTĐ trường Đại học Thủy Lợi Hà Nội Đặc biệt Thầy Phan Thanh Tùng người trực tiếp hướng dẫn em, hết lòng ủng hộ cung cấp cho em kiến thức quý báu Em xin dành cho thầy lời cảm ơn sâu sắc Do thời gian, kiến thức kinh nghiệm thực tế có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến bảo thầy cô giáo bạn bè để đồ án em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Vũ Thành Trang Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử MỤC LỤC SVTH: Vũ Thành Trang Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử : NGHIÊN CỨU NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG SƠ ĐỒ CỦA ĐỐI TƯỢNG Trong nhà máy, dây chuyền sản xuất đại nào, việc tự động hóa ưu tiên hàng đầu, thay cho nhiều sức lao động cho người Trong dây chuyền sản xuất có nhiều khâu khác nhau, khơng thể lúc người tự vận hành hết khâu này, ngày họ nghĩ đến việc để hệ thống tự vận hành mà đảm bảo suất chất lượng Một dây chuyền có sử dụng bình chứa (bồn chứa) cho việc vận hành thế, việc để hệ thống bình tự hoạt động quan trọng khơng phải lúc người phải tự điều chỉnh bình cạn, hay bình đầy Thay vào hệ thống tự điều chỉnh mực chất lỏng bình cho hợp lý giữ ổn định cho dây chuyền 1.1 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG Quan sát sơ đồ công nghệ dây chuyền sử lý nước nhà máy hình minh họa đây: Hình 1.1 – Sơ đồ cơng nghệ dây chuyền sử lý nước nhà máy SVTH: Vũ Thành Trang Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Nguyên liệu đưa vào qua nhiều hệ thống bơm tăng áp, thiết bị khử, khử mùi, làm mềm, sau chuyển vào bình chứa trung gian, từ nước chuyển sang khâu Sau vài khâu tăng áp, tinh lọc, hệ thống RO nước lại chuyển tiếp vào bình chứa bán thành phẩm, từ chuyển để sử dụng cho mục đích khác Các quy trình cơng nghệ thường phức tạp, nên sử dụng sách lược mơ hình hóa theo dạng phân chia dạng kết hợp Một quy trình cơng nghệ trước hết cần phân chia thành tổ hợp công nghệ Tiếp theo tổ hợp công nghệ lại phân chia thành số trình bản, quan hệ tương tác chúng cần làm rõ Đối với q trình cơng nghệ có quy mơ lớn việc phân chia phải thực nhiều cấp Nguyên tắc phương pháp phân chia trình cần tương đối độc lập với Sự tương tác thể qua hai khía cạnh tương tác qua tín hiệu tương tác qua dòng vật chất, lượng Quay trở lại sơ đồ công nghệ dây chuyển sử lý nước nhà máy trên, ta phân chia thành trình độc lập: vận chuyển, hệ thống tinh lọc khâu chứa trung gian Theo mục đích thiết kế mơ q trình tương ứng với thiết bị bình chứa chọn để tiếp tục phân tích xây dựng theo yêu cầu luận văn Quá trình gọi trình trung chuyển qua bình mức SVTH: Vũ Thành Trang Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử 1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG Sơ đồ hệ thống bình mức mơ tả hình vẽ: Hình 1.2 - Sơ đồ hệ thống bình mức Đối tượng đề tài hệ thống bình mức với van vào van ( hình vẽ) Chiều cao bình, giá trị tối đa mức chất lỏng bình  NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Một sơ đồ hệ thống điều khiển trình thể sau: SVTH: Vũ Thành Trang Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Hình 1.3 – Sơ đồ hệ thống điều khiển Chất lỏng chảy vào qua van thứ (In Valve) vào bình chứa, qua van thứ hai (Out Valve) để đến hệ thống sử dụng Lưu lượng chất lỏng chảy qua van (van vào van ra) tính tích độ mở van (số thực nhận giá trị từ 0.0 đến 1.0 ứng với độ mở van từ 0% đến 100%) với lưu lượng tối đa qua van Giá trị lưu lượng tối đa qua van khơng thiết số Có thể đo khơng đo lưu lượng 1.3 MỤC ĐÍCH ĐIỀU KHIỂN Mục đích điều khiển tốn xây dựng điều khiển cho hệ thống để điều chỉnh mực chất lỏng bình ổn định giá trị đặt (do người sử dụng đặt) Bộ điều khiển tác động tới van vào (thay đổi độ mở van vào), van người sử dụng tùy ý điều khiển 1.4 CÁC CẢM BIẾN SỬ DỤNG Để hệ thống chạy ổn định, ta cần sử dụng số cảm biến như: -Cảm biến đo mức: xác định độ cao mức chất lỏng bị thay đổi liên tục trình hoạt động -Cảm biến đo lưu lượng: xác định lưu lượng chất lỏng chảy qua van trình hoạt động Hiện thị trường có nhiều loại cảm biến để đo mức hay đo lưu lượng, hệ thống bình mức khơng q lớn, ta sử dụng loại cảm biến đại chạy với dòng nhỏ SVTH: Vũ Thành Trang Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử  Cảm biến lưu lượng Lưu lượng lưu chất lượng chất lỏng chất khí qua vị trí đường ống dẫn kín kênh dẫn hở đơn vị thời gian Lưu lượng đại lượng điều khiển sử dụng nhiều để tác động tới diễn biến trình kỹ thuật, phép đo lưu lượng phần thiếu hệ thống điều khiển q trình cơng nghiệp Lưu lượng diễn đạt thơng qua đại lượng thể tích khối lượng Lưu lượng thể tích thời điểm định nghĩa đạo hàm thể tích chất lưu qua vị trí theo biến thời gian: F= dV dt = lim ∆V ∆x → ∆t Lưu lượng thể tích có đơn vị chuẩn m 3/s biểu diễn lít/s, lít/phút Lưu lượng thể tích chất khí chất lỏng phụ thuộc nhiều vào áp suất nhiệt độ: F= P0 T P.T0 F đó: F0 lưu lượng thể tích chuẩn áp suất P0 nhiệt độ tuyệt đối T0 F lưu lượng thể tích đo tạo áp suất P nhiệt độ tuyệt đối T Lưu lượng khối lượng W có quan hệ với lưu lượng thể tích F thơng qua khối lượng riêng ρ: W=ρ.F (đơn vị thường kg/s kg/phút) Các cảm biến lưu lượng phân loại theo lưu chất theo nguyên lý đo Trong lưu chất cần quan tâm phép đo chất lỏng đơn giản hầu hết chất lỏng coi khơng có tính nen được, kết đo phụ thuộc vào nhiệt độ áp suất Trong phép đo chất khí đòi hỏi kèm theo tính tốn bù nhiệt áp suất Loại chất gây khó khăn cho thực phép đo lưu lượng dạng chất bùn, chất lỏng sệt chất lỏng mang theo hạt rắn SVTH: Vũ Thành Trang Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Trong thực tế cảm biến lưu lượng gắn kèm chuyển đổi đo thiết bị đo gọi lưu lượng kế Nguyên lý hoạt động lưu lượng kế dựa sở: - Đếm trực tiếp thể tích chất lưu chảy qua cơng tơ khoảng thời gian xác định Δt - Đo vận tốc chất lưu chảy qua công tơ lưu lượng hàm vận tốc - Đo độ giảm áp qua tiết diện thu hẹp dòng chảy, lưu lượng hàm phụ thuộc độ giảm áp Một số loại lưu lượng kế tiêu biểu: • Lưu lượng kế chênh áp: Đo gián tiếp thông qua phép đo chênh áp dựa quan hệ lưu lượng dòng chảy độ chênh lệch áp suất qua cấu thu hẹp đường ống, ví dụ ống Venturi, lỗ định cỡ, ống Pitot • Lưu lượng kế Turbin: Đo gián tiếp thông qua tốc độ quay dựa quan hệ lưu lượng dòng chảy tốc độ turbin • Lưu lượng kế điện từ: Đo đại lượng điện dựa thay đổi điện dung điện cảm lưu lượng chảy thay đổi • Lưu lượng kế siêu âm: Đo khơng tiếp xúc sử dụng sóng siêu âm xác định vận tốc dòng chảy hiệu ứng Doppler, từ tính tốn lưu lượng Một số loại cảm biến thông dụng:  Cảm biến MAG 1100/1100F: Cỡ DN 6-100/ 10-100, áp lực max 40 bar, nhiệt độ dao động (-20)-(200)/ (-30) – 150 0C, cấp bảo vệ IP 67 Ứng dụng đo lưu lượng chất ăn mòn ứng dụng ngành thực phẩm  Cảm biến MAG 3100: Độ xác 0,25%, cỡ DN 25-1200, áp lực max 40 bar, nhiệt độ (-40) – 1800C, cấp bảo vệ IP 67/68 Ứng dụng đo lưu lượng chất lỏng ăn mòn acid, sút…hoặc ứng dụng đo lưu SVTH: Vũ Thành Trang Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử lượng chất lỏng dẫn điện không ăn mòn yêu cầu nhiệt độ cao 950C ứng dụng cần thiết bị phải đáp ứng chống cháy nổ  Cảm biến đo mức Mục đích việc đo phát mức chất lưu xác định mức độ khối lượng chất lưu bình chứa Có hai dạng đo: đo liên tục xác định theo ngưỡng Khi đo liên tục biên độ tần số tín hiệu đo cho biết thể tích chất lưu lại bình chứa Khi xác định theo ngưỡng, cảm biến đưa tín hiệu dạng nhị phân cho biết thơng tin tình trạng mức ngưỡng có đạt hay khơng Có ba phương pháp hay dùng kỹ thuật đo phát mức chất lưu: - Phương pháp thủy tĩnh dùng biến đổi điện - Phương pháp điện dựa tính chất điện chất lưu - Phương pháp xạ dựa tương tác xạ chất lưu Một số loại cảm biến lưu lượng thông dụng:  Cảm biến LR 200: Thiết bị đo kiểu dây, xung GHz để đo liên tục mức chất lỏng bọt thùng chứa nhiệt độ áp suất cao với dải đo lên tới 20m  Cảm biến LR 400: Thiết bị đo kiểu dây, xung 24GHz để đo liên tục mức chất lỏng thùng chứa nhiệt độ áp suất cao với dải đo lên tới 50m, lý tưởng với mơi chất có số điện mơi thấp  Cảm biến LC 500: Thiết bị đo mức liên tục mơi chất có u cầu cao dầu, khí ga lỏng tự nhiên, chất lỏng, chất khí hỗn hợp 10 SVTH: Vũ Thành Trang 10 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Hình 4.12 – Thiết lập biến đóng mở van 58 SVTH: Vũ Thành Trang 58 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Sử dụng Rule Editor để tạo bảng luật cho điều khiển mờ Từ menu Edit chọn Rules để kích hoạt Rule Editor Hình 4.13 – Thiết lập luật hợp thành 59 SVTH: Vũ Thành Trang 59 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Để kiểm tra lại hoạt động điều khiển mờ ta vào menu View chọn Rules Hình 4.14 – Kiểm tra điều khiển 60 SVTH: Vũ Thành Trang 60 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Hình 4.15 Xem luật điều khiển không gian Sau điều chỉnh xong ta xuất file fis Workspace để nạp vào điều khiển mờ sơ đồ Simulink Các bước xuất file fis sau: • Bước 1: Lưu tên file vừa thiết kế cách từ cửa sổ FIS Editor vào File=>Export=>To file lưu tên file File name sau ấn Save 61 SVTH: Vũ Thành Trang 61 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Hình 4.16 – Lưu file cho điều khiển • Bước 2: Xuất file fis cách từ cửa sổ FIS Editor vào File => Export => To Workspace ghi tên file fis vào ô Workspace variable sau nhấp OK Hình 4.17 – Xuất file điều khiển 62 SVTH: Vũ Thành Trang 62 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử 4.4 MÔ PHỎNG VÀ NHẬN XÉT KẾT QUẢ Từ bước thực ta dùng phần mềm Simulink để thiết kế điều khiển bình mức: Hình 4.18 – Mơ hình điều khiển Để mơ nhấp kép vào điều khiển mờ nạp tên file fis vừa xuất vào ô FIS Matrix sau nhấp OK Hình 4.19 – Nạp file.fis cho điều khiển Mơ với mơ hình bình chứa loại nhỏ: chiều cao 2m, diện tích đáy 1m2, diện tích van chảy 0,05m2, mực nước ban đầu 0,5m 1,5m 63 SVTH: Vũ Thành Trang 63 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Hình 4.20 - Đáp ứng mực nước với tín hiệu đặt 1,5 Hình 4.21 – Đáp ứng với tín hiệu đặt 0,5 Mơ với mơ hình bình chứa loại vừa lớn: Cho chiều cao bình 6m, diện tích đáy 2m 2, diện tích van chảy 0,3m2, chiều cao mực nước ban đầu 1m 5m Hình 4.22 – Đáp ứng với tín hiệu đặt 64 SVTH: Vũ Thành Trang 64 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Hình 4.23 – Đáp ứng với tín hiệu đặt Nhận xét: Sau sử dụng điều khiển mờ áp dụng vào điều khiển tự động ổn định mực nước bình với kết mơ ta có nhận xét sau: Với mơ hình bình chứa nhỏ, điều khiển tốt, thời gian xác lập nhanh, với mơ hình bình chứa lớn điều khiển chưa tốt, với bình chứa lớn có biên độ dao động lớn điều khiển chưa đáp ứng hết yêu cầu Để phát triển thêm điều khiển mờ ta thiết kế thêm luật hợp thành cách thêm vào giá trị ngôn ngữ biến đầu vào mực nước sai lệch lưu lượng Cụ thể sau: • Biến đầu vào mực nước ta chọn giá trị ngôn ngữ là: cao, cao, ổn định, thấp, thấp • Biến đầu vào lưu lượng ta chọn giá trị ngôn ngữ là: âm nhiều, âm ít, khơng, dương ít, dương nhiều • Biến đầu dk van ta chọn giá trị ngôn ngữ là: đóng nhanh, đóng chậm, khơng đổi, mở nhanh, mở chậm Dạng hàm liên thuộc biến cụ thể là: 65 SVTH: Vũ Thành Trang 65 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Hình 4.24 - Hàm liên thuộc biến đầu vào muc nuoc Hình 4.25 - Hàm liên thuộc biến đầu vào luu luong Hình 4.26 - Hàm liên thuộc biến đầu dk van 66 SVTH: Vũ Thành Trang 66 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Ta có bảng luật hợp thành: R1: Nếu mực nước ổn định dk van khơng đổi R2: Nếu mực nước cao dk van đóng nhanh R3: Nếu mực nước thấp dk van mở nhanh R4: Nếu mực nước cao dk van đóng chậm R5: Nếu mực nước thấp dk van mở chậm R6: Nếu mực nước ổn định lưu lượng dương nhiều dk van đóng chậm R7: Nếu mực nước ổn định lưu lượng âm nhiều dk van mở chậm R8: Nếu mực nước cao lưu lượng dương nhiều dk van đóng nhanh R9: Nếu mực nước thấp lưu lượng âm nhiều dk van mở nhanh R10: Nếu mực nước thấp lưu lượng dương nhiều dk van khơng đổi R11: Nếu mực nước cao lưu lượng âm nhiều dk van khơng đổi Tiếp tục thiết kế điều khiển mờ Giao diện đồ họa Fuzzy Logic Toolbox theo hướng dẫn tiến hành mô thu đáp ứng đầu sau: Mô với mô hình bình chứa nhỏ trên: 67 SVTH: Vũ Thành Trang 67 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Hình 4.27 - Đáp ứng với tín hiệu đặt 0,5 Hình 4.28 - Đáp ứng với tín hiệu đặt 1,5 Mơ với mơ hình bình chứa lớn trên: Hình 4.29 - Đáp ứng đầu với tín hiệu đặt 68 SVTH: Vũ Thành Trang 68 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Hình 4.30 - Đáp ứng đầu với tín hiệu đặt Bảng so sánh Bình chứa loại nhỏ So sánh Quá độ điều chỉnh Sai số xác lập Thời gian độ Thời gian lên Trường hợp Trường hợp Bđk1 Bđk2 Bđk1 Bđk2 khơng có khơng có Xấp xỉ Xấp xỉ Xấp xỉ Xấp xỉ 7s 8,2 s 7,5 s 8,38 s 6,6 s 3,3 s 6,3 s 4,7 s So sánh Bình chứa loại lớn Trường hợp 69 SVTH: Vũ Thành Trang Trường hợp 69 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử Bđk1 Bđk2 Bđk1 Bđk2 không không không không Sai số xác lập Xấp xỉ Xấp xỉ Xấp xỉ Xấp xỉ Thời gian độ 18 s 16 s 4,06 s 4s Thời gian lên 17,45 s 15,45 s 3,36 s 3,3 s Quá độ điều chỉnh Từ kết mô ta rút nhận xét sau: Với mô hình bình chứa nhỏ hai điều khiển tốt, nhiên mơ hình bình chứa lớn, biên độ dao động cột nước lớn điều khiển tốt hơn, thời gian xác lập nhanh hơn, đáp ứng đầu tốt Tùy vào đối tượng mà ta chọn sử dụng điều khiển cho phù hợp, nhiên đối tượng bình chứa lớn, yêu cầu sử dụng cao ta nên chọn điều khiển thứ 2, với nhiều luật hợp thành điều khiển có đáp ứng tốt, với đối tượng có biên độ dao động lớn liên tục 70 SVTH: Vũ Thành Trang 70 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử KẾT LUẬN CHUNG Qua nghiên cứu thực đồ án tốt nghiệp em thu số kết sau: • Về lý thuyết: Đồ án đưa kiến thức chung điều khiển mờ Bộ điều khiển mờ có tính phi tuyến mạnh, khả chỗng nhiễu cao, phù hợp với hệ có tính chất phi tuyến, phụ thuộc vào thời gian, có tham số, thời gian trễ lớn Hiện việc thiết kế điều khiển mờ phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm vận hành hệ thống kiến thức chuyên gia mà chưa có phương pháp chuẩn hóa để thiết kế điều khiển mờ • Về thực nghiệm: Đồ án đưa mơ hình điều khiển bình mức sử dụng thuật tốn lơgic mờ để thay sức lao động người Việc mô kết nghiên cứu phần mềm Matlap – Simulink thể với lý thuyết Có thể áp dụng chế tạo thực tế điều khiển mờ để điều khiển ổn định bình mức thay cho sức lao động người 71 SVTH: Vũ Thành Trang 71 Lớp: 50KTĐ Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Ngành: Kỹ thuật điện - Điện tử TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Văn Doanh & Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Võ Thạch Sơn, Đào Văn Tấn (2005), Các cảm biến kỹ thuật đo lượng điều khiển, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] Nguyễn Văn Hòa, Bùi Đăng Thảnh, Hồng Sỹ Hồng (2008), Giáo trình đo lường điện cảm biến đo lường, nhà xuất giáo dục [3] Lại Khắc Lãi (2003), Một số phương pháp tổng hợp điều khiển sở logic mờ thích nghi, Luận án tiến sĩ kỹ thuật [4] Phạm Xuân Minh & Nguyễn Doãn Phước (1990), Lý thuyết điều khiển mờ, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Nguyễn Thương Ngô (1998), lý thuyết điều khiển tự động đại, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [6] Nguyễn Phùng Quang (2004), Matlab & Simulink, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [7] Nguyễn Trọng Thuần (2000), điều khiển logic ứng dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [8] Trần Xuân Tùy (2002), Hệ thống điều khiển tự động thủy lực, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 72 SVTH: Vũ Thành Trang 72 Lớp: 50KTĐ ... nhằm điều khiển gián tiếp biến thứ 3, mà điều khiển bình mức có biến điều khiển nên không áp dụng + Điều khiển lựa chọn, điều khiển phân vùng u cầu có biến điều khiển, mà bình mức chi có biến điều. .. Sơ đồ hệ thống bình mức Đối tượng đề tài hệ thống bình mức với van vào van ( hình vẽ) Chiều cao bình, giá trị tối đa mức chất lỏng bình  NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Một sơ đồ hệ thống điều khiển trình... pháp bình phương cực tiểu cho ta hàm truyền với hàm truyền mơ hình bình mức + Điều khiển truyền thẳng không cho ta mức ổn định bình mức + Điều khiển tỉ lệ áp dụng cho hệ thống: trì quan hệ biến

Ngày đăng: 05/11/2017, 13:28

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w