Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển mờ cho động cơ điện một chiều_2

luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 LỜI CAM ĐOAN Kính gửi :- Ban giám hiệu trƣờng Đại học Hàng hải - Các thầy, cô Khoa Điện – Điện tử trƣờng ĐHHH Việt Nam - Viện đàotạo sau đại học trƣờng ĐHHH Việt Nam Em tên Nguyễn Thị Hồng Ngân, học viên lớp tự động hóa khóa 20132015/ đợt Em đƣợc nhận đề tài luận văn: “Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển mờ cho động điện chiều” Em xin cam đoan rằng: Các nội dung luận văn em tự nghiên cứu trình bày dƣới hƣớng dẫn thầy PGS TS Trần Anh Dũng, phần tham khảo đƣợc trích dẫn rõ ràng , khơng chép từ nghiên cứu ngƣời khác Nếu có gian dối nội dung luận văn, em xin chụi trách nhiệm trƣớc Khoa, Nhà trƣờng pháp luật Em xin chân thành cảm ơn Hải phòng, ngày tháng năm 2015 Ngƣời viết cam đoan KS Nguyễn Thị Hồng Ngân i Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu chuyên ngành Tự động hóa - Khoa sau đại học - Trƣờng Đại học Hàng hải, đƣợc dạy dỗ hƣớng dẫn nhiệt tình thầy đến tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Trong trình làm luận văn, bên cạnh cố gắng nỗ lực không ngừng thân điều kiện vừa học tập, vừa công tác, tơi nhận đƣợc nhiều ý kiến đóng góp từ thầy cô giáo, anh chị bạn đồng nghiệp Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS TS Trần Anh Dũngngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, giúp đỡ trình làm luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa sau đại học thầy cô giáo khoa Điện-Điện tử, Ban giám hiệu- Trƣờng Đại học Hàng hải tạo điều kiện thuận lợi để giúp tơi hồn thành luận văn Song với thời gian kinh nghiệm hạn chế nên luận văn tránh khỏi khiếm khuyết, mong đƣợc đóng góp ý kiến thầy, bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện Tác giả KS Nguyễn Thị Hồng Ngân ii Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv MỞ ĐẦU CHƢƠNG LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN MỜ 1.1 Những khái niệm điều khiển mờ 1.2 Cấu trúc điều khiển mờ 10 1.3 Nguyên tắc tổng hợp điều khiển mờ CHƢƠNG ỨNG DỤNG LOGIC MỜ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU 24 2.1 Tổng quan động điện chiều 24 2.2 Điều khiển tốc độ động điện chiều 2.3 Mô điều khiển hệ thống Matlab CHƢƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH VẬT LÝ HỆ THỐNG 45 3.1 Thiết kế, xây dựng mạch công suất 45 3.2 Đề xuất lƣu đồ thuật toán xây dựng điều khiển mờ 3.3 Xây dựng điều khiển mờ miền thời gian thực 57 3.4 Xây dựng điều khiển mờ Matlab điều khiển động điện chiều KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 iii Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hình Tên hình Trang 1.1 Miền xác định miền tin cậy tập mờ 1.2 Phép hợp hai tập mờ có sở 1.3 Hàm liên thuộc tập mờ không sở 1.4 Phép giao hai tập mờ 1.5 Giao hai tập mờ không sở 1.6 Phép bù tập mờ 10 1.7 Nguyên lý điều khiển mờ 12 1.8 Cấu trúc điều khiển mờ 14 1.9 Hàm thuộc biến đầu vào sai lệch tốc độ (speed_err) 14 1.10 Hàm thuộc biến đầu vào thay đổi sai lệch tốc độ 14 speed_err_var 1.11 Hàm thuộc biến đầu pwm_var 15 1.12 Mô hình ma trận luật hợp thành 18 1.13 Xác định giá trị rõ từ miền 19 1.14 Giải mờ theo phƣơng pháp độ cao nguyên lý cận phải 19 1.15 Giải mờ theo phƣơng pháp độ cao nguyên lý cận trái 20 1.16 Mơ hình thực việc giải mờ 20 2.1 Cấu tạo stato động điện chiều 25 2.2 Cấu tạo roto động điện chiều 26 2.3 Cấu tạo cổ góp động điện chiều 27 2.4 Cấu tạo chổi than động điện chiều 27 2.5 Mô tả nguyên lý làm việc động điện chiều 28 2.6 Sơ đồ động điện chiều kích từ độc lập 29 2.7 Đồ thị đặc tính động điện chiều kích từ 31 độc lập 2.8 Đặc tính động điện chiều kích từ độc lập 33 iv Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng 2.9 Đặc tính điện động điện chiều kích từ độc 34 lập giảm từ thơng 2.10 Đồ thị đặc tính động điện chiều kích từ 35 độc lập điện áp phần ứng thay đổi 2.11 Đồ thị đặc tính động điện chiều kích từ 36 độc lập điện áp phần ứng thay đổi 2.12 Sơ đồ nguyên lý hệ xung áp – động 37 2.13 Đồ thị đặc tính hệ xung áp – động 38 2.14 Sử dụng chip mờ chuyên dụng điều khiển tốc độ động 39 điện chiều 2.15 Sơ đồ thay động điện chiều kích từ độc lập 41 2.16 Mơ hình tốn động điện chiều kích từ độc lập 42 2.17 Xây dựng hệ đánh dấu mơ hình động điện 43 chiều 2.18 Mơ hình tốn động điện chiều Simulnk 43 2.19 Đặc tính tốc độ động 43 2.20 Đặc tính dòng điện động 44 2.21 Xây dựng biến vào điều khiển 44 2.22 Tạo hàm liên thuộc cho biến vào/ra 45 2.23 Xây dựng luật điều khiển mờ 46 2.24 View Rules cho phép kiểm tra lại kêt luật mờ xây 46 dựng 2.25 Kiểm tra lại luật điều khiển View Surface 47 2.26 Mơ hình hệ thống Simulink 47 3.1 Sơ lƣợc hệ thống sử dụng logic mờ điều khiển tốc độ 48 động điện chiều 3.2 Sơ đồ khối mạch cấp nguồn 49 3.3 Sơ đồ nguyên lý mạch cấp nguồn 5VDC 49 v Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 3.4 Sơ đồ nguyên lý mạch cấp nguồn 24VDC 50 3.5 Sơ đồ chân Atmega8 51 3.6 Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 51 3.7 Hình dạng IC L298N 52 3.8 Nối song song hai mạch cầu H L298N 52 3.9 Sơ đồ nguyên lý mạch công suất 53 3.10 Động chiều thực điều khiển 54 3.11 Mơ hình encoder tƣơng đối 54 3.12 Hai kênh A B lệch pha encoder 55 3.13 Thuật toán thực chƣơng trình 57 3.14 Thuật tốn thực việc mờ hóa 58 3.15 Thuật tốn xây dựng ma trận luật hợp thành 59 3.16 Thuật toán thực giải mờ 60 3.17 Chƣơng trình điều khiển động điện chiều dùng 62 điều khiển mờ 3.18 Mô hình động điện chiều xây dựng imulink 63 3.19 Đặc tính động điện chiều 64 3.20 Điều khiển động điện chiều dùng điều khiển mờ 65 thay đổi tốc độ nhận tải 3.21 Đặc tính tốc độ có tải động điện chiều 66 3.22 Đặc tính chỉnh 67 vi Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày khái niệm điều khiển mờ khơng xa lạ trở nên phổ biến với tất ngƣời Rất nhiều thiết bị ứng dụng lý thuyết điều khiển mờ trở nên phổ biến có mặt nhiếu lĩnh vực cơng nghiệp nhƣ dân dụng: sản xuất xi măng, sản xuất điện năng, máy giặt, máy ảnh, y học… Nguyên nhân phát triển nhanh chóng điều khiển mờ dựa sở suy luận mờ, cho phép ngƣời điều khiển tự động hóa đƣợc kinh nghiệm điều khiển họ cho trình, thiết bị… tạo đƣợc điều khiển làm việc tin cậy thay đƣợc họ song chất lƣợng điều khiển tốt nhƣ ngƣời điều khiển làm đƣợc Trong thực tế, điều khiển mờ có khả giải hệ thống có độ phức tạp cao, độ phi tuyến lớn, thay đổi thƣờng xuyên trạng thái cấu trúc đối tƣợng Sự phát triển mạnh mẽ điều khiển mờ gắn liền với phát triển vƣợt bậc kỹ thuật vi xử lý – cầu nối quan trọng thiếu kết nghiên cứu lý thuyết mờ với ứng dụng thực tế Cùng với tiến khoa học kỹ thuật chứng kiến phát triển rầm rộ kể quy mơ lẫn trình độ sản xuất đại Do tính ƣu việt hệ thống điện xoay chiều: để sản xuất, truyền tải , máy phát động điện xoay chiều có cấu tạo đơn giản cơng suất lớn, dễ vận hành , máy điện (động điện) xoay chiều ngày đƣợc sử dụng rộng rãi phổ biến Tuy nhiên, động điện chiều giữ vị trí định nhƣ cơng nghiệp giao thơng vận tải, nói chung thiết bị cần điều khiển tốc độ quay liên tục phạm vi rộng (nhƣ máy cán thép, máy công cụ lớn, đầu máy điện ) Mặc dù, so với động không đồng để chế tạo động điện chiều cỡ giá thành đắt hơn, sử dụng nhiều kim loại màu hơn, chế tạo bảo quản cổ góp phức tạp Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 nhƣng ƣu điểm mà máy điện chiều khơng thể thiếu sản xuất đại Ƣu điểm động điện chiều dùng làm động điện hay máy phát điện điều kiện làm việc khác Song ƣu điểm lớn động điện chiều điều chỉnh tốc độ khả tải Nếu nhƣ thân động không đồng đáp ứng đƣợc đáp ứng đƣợc phí thiết bị biến đổi kèm (nhƣ biến tần ) đắt tiền động điện chiều khơng điều chỉnh rộng xác mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản Động điện chiều đƣợc ứng dụng phổ biến lĩnh vực kinh tế khoa học kĩ thuật nhƣ luyện kim, công nghệ giấy số hệ thống khác, thƣờng ngƣời ta cung cấp điện cho nhóm động từ biến đổi có điện áp khơng đổi, để thay đổi tốc độ động thƣờng ngƣời ta thực việc thay đổi từ thơng kích từ Trong nhà máy cán thép, tàu điện ngầm cánh tay Robot Để thực nhiệm vụ công nghiệp điện tử với độ xác cao, lắp ráp dây chuyền sản xuất Vì hệ thống điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông số động điện chiều kích từ độc lập đóng vai trò quan trọng việc nghiên cứu Bộ điều khiển mờ đời sở ứng dụng logic mờ, điều khiển thông minh, đóng vai trò quan trọng hệ thống điều khiển đại, đáp ứng tốt tiêu kỹ thuật, tính bền vững ổn định cao, dễ thay đổi, dễ lập trình Vấn đề đặt nhƣ thế, hƣớng nghiên cứu xây dựng đề tài tác giả nghiên cứu ứng dụng hệ mờ để điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông số động điện chiều kích từ độc lập Với hƣớng nghiên cứu đó, tên đề tài đƣợc chọn: “Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển mờ cho động điện chiều” làm đề tài cho luận văn Thạc sĩ Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu điều khiển mờ Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van of 95 - Xây dựng mơ hình điều khiển mờ điều khiển tốc độ động chiều Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu * Đối tƣợng nghiên cứu - Nghiên cứu điều khiển mờ - Xây dựng lựa chọn phần cứng mơ hình điều khiển mờ - Xây dựng hệ điều khiển mờ cho động điện chiều phần mềm MATLAB - Chế tạo, lắp đặt, kiểm tra, hiệu chỉnh thử nghiệm * Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu nguyên lý điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ độc ứng dụng điều khiển mờ - Nghiên cứu xây dựng mơ hình mơ động điện chiều kích từ độc lập Matlab & Simulink Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu cấu trúc động điện chiều kích từ độc lập, phân tích thiết kế điều khiển mờ, ứng dụng điều khiển mờ - Phƣơng pháp thực nghiệm: Sử dụng phần mềm Matlab & Simulink để xây dựng mơ hình mơ động điện chiều kích từ độc lập Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài * Ý nghĩa khoa học Đề tài tài liệu tham khảo hữu ích cho quan tâm đến ứng dụng điều khiển mờ điều khiển truyền động động điện chiều kích từ độc lập, cách thức thiết kế mô Matlab Simulink * Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu đề tài góp phần hồn thiện phƣơng pháp điều khiển khắc phục đƣợc số nhƣợc điểm phƣơng pháp điều khiển kinh điển, nhằm giải vấn đề cấp bách nâng cao chất lƣợng điều khiển truyền động động điện chiều Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 10 of 95 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN MỜ 1.1 Các khái niệm điều khiển mờ Trong suy luận thông thƣờng hay suy luận khoa học, suy luận logic tốn học đóng vai trò quan trọng Với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật với hai giá trị (1) sai (0) giải đƣợc hết toán phức tạp nhƣ chƣa biết trƣớc đặc tính đối tƣợng điều khiển Xuất phát từ yêu cầu thực tế lý thuyết điều khiển mờ đời Khái niệm logic mờ đƣợc giáo sƣ Lotfi Zadeh trƣờng đại học California - Mỹ đƣa lần vào năm 1965 Cơng trình khai sinh ngành khoa học là: lý thuyết tập mờ thu hút đƣợc ý nhiều nhà nghiên cứu công nghệ đƣợc áp dụng vào ứng dụng thực tế nhƣ: sản xuất xi măng, y học giúp chuẩn đoán điều trị bệnh … Trong lĩnh vực điều khiển tự động, vai trò logic mờ ngày quan trọng, có nhiều ứng dụng đƣợc thực điều khiển cách dùng logic mờ Ƣu điểm lớn điều khiển mờ khơng cần biết trƣớc đặc tính đối tƣợng điều khiển cách xác, so với điều khiển kinh điển hồn tồn dựa vào thơng tin xác tuyệt đối đối tƣợng điều khiển, điều nhiều ứng dụng khơng thể có đƣợc 1.1.1 Khái niệm tập mờ Tập mờ dựa sở từ tập kinh điển nên ta nhắc lại tập kinh điển trƣớc Tập kinh điển tập có hai giá trị: (1) sai (0) nhƣ đề cập Hàm liên thuộc tập thể mức độ phụ thuộc giá trị tập hợp [2], từ suy hàm liên thuộc tập kinh điển: x  A có độ phụ thuộc 1, x  A có độ phụ thuộc Hàm liên thuộc tập hợp A ký hiệu  A ( x ) [2] 1 x  A A (x)   0 x  A (1.1) Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doctieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai - luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 57 of 95 loại encoder có độ phân giải khác nhau, có đĩa chĩ có vài rãnh nhƣng có trƣờng hợp đến hàng nghìn rãnh đƣợc chia Để điều khiển động cơ, ta phải biết độ phân giải encoder dùng Độ phân giải ảnh hƣởng đến độ xác điều khiển phƣơng pháp điều khiển Trong đồ án sử dụng loại encoder có độ phân giải 200xung/vòng Kênh B: encoder có cặp thu phát khác đƣợc đặt đƣờng tròn với kênh A nhƣng lệch chút (lệch M+0,5 rãnh) Tín hiệu xung từ kênh B có tần số với kênh A nhƣng lệch pha 90 O Bằng cách phối hợp kênh A B ngƣời đọc biết chiều quay động Hình 3.12 Hai kênh A B lệch pha encoder Hình 3.12 thể trí cảm biến kênh A B lệch pha Khi cảm biến A bắt đầu bị che cảm biến B hồn tồn nhận đƣợc hồng ngoại xuyên qua, ngƣợc lại Hình thấp dạng xung ngõ kênh Xét trƣờng hợp motor quay chiều kim đồng hồ, tín hiệu “đi” từ trái sang phải Quan sát thấy lúc tín hiệu A chuyển từ mức cao mức xuống thấp (cạnh xuống) kênh B mức thấp Ngƣợc lại, động quay ngƣợc chiều kim đồng hồ, tín hiệu “đi” từ phải qua trái Lúc này, cạnh xuống kênh A kênh B mức cao Nhƣ vậy, 51 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 58 of 95 cách phối hợp kênh A B xác định đƣợc góc quay (thơng qua số xung) mà biết đƣợc chiều quay động (thơng qua mức kênh B cạnh xuống kênh A) Phƣơng pháp đọc encoder AVR: Tùy theo mục đại lƣợng điều khiển (vị trí hay vận tốc) đặc điểm encoder (độ phân giải) có phƣơng pháp để đọc encoder AVR: Input Capture, Timer với chức counter ngắt Mỗi phƣơng pháp sử dụng có ƣu nhƣợc điểm riêng Tuy nhiên đồ án sử dụng phƣơng pháp sử dụng Timer với chức counter Đặt kênh encoder vào chân đếm Timer ta đếm đƣợc số lƣợng xung kênh, sau chọn chế độ xung nguồn cấp Timer Mỗi có xung từ encoder, timer tăng giá trị lên Đây phƣơng pháp sử dụng tài nguyên (ít tốn thời gian cho encoder) 3.2 Đề xuất lƣu đồ thuật toán xây dựng điều khiển mờ Lƣu đồ thuật tốn chƣơng trình đƣợc thể nhƣ hình 3.13 52 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 59 of 95 Hình 3.13 Thuật tốn thực chương trình 53 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 60 of 95 Hình 3.14 Thuật tốn thực việc mờ hóa 54 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 61 of 95 Hình 3.15 Thuật tốn xây dựng ma trận luật hợp thành 55 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 62 of 95 Hình 3.16 Thuật tốn thực giải mờ 56 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 63 of 95 3.3 Xây dựng điều khiển mờ miền thời gian thực Mục lần lƣợt trình bày việc xây dựng điều khiển mờ ngôn ngữ Matlab – Simulink 3.3.1 Mờ hóa Dựa vào kiến thức việc mờ hóa tín hiệu đầu vào trình bày chƣơng một, việc mờ hóa việc rời rạc hóa tín hiệu vào với tần số đủ nhỏ để không bị thông tin Muốn ta cần khai báo mảng để chứa giá trị sau rời rạc hóa, hàm thuộc mảng có hàng n cột n số giá trị rời rạc hay tần số nói đến Trong đồ án, với biến đầu vào sai lệch tốc độ (speed_err) có hàm thuộc ta khai báo ma trận; với biến đầu vào thay đổi sai lệch tốc độ (speed_err_var) có hàm thuộc ta khai báo ma trận với biến đầu thay đổi chu kỳ pwm (pwm_var) có hàm thuộc ta khai báo ma trận Do việc xây dựng hàm thuộc khơng có quy luật cố định hồn tồn kinh nghiệm ngƣời điều khiển, hàm thuộc có dạng nhƣ để cho chất lƣợng điều khiển đạt tốt Qua thực tế thử nghiệm, hình dáng hàm thuộc xây dựng có dạng nhƣ chƣơng 3.3.2 Xây dựng ma trận luật hợp thành Áp dụng lý thuyết điều khiển mờ trình bày chƣơng 1, tác giả xây dựng 15 mệnh đề hợp thành chƣơng Trong luật hợp thành trình bày, tác giả lựa chọn luật hợp thành MAX-MIN để thực thi Không giống nhƣ luật hợp thành có cấu trúc SISO, luật hợp thành với mệnh đề điều kiện biểu diễn không gian chiều Trƣớc tiên phải thực phép MIN để xác định độ thỏa mãn H => có đƣợc mảng chiều Mỗi giá trị H quét toàn hàm thuộc đầu ra, ta có đƣợc ma trận R hoàn chỉnh 3.3.3 Giải mờ Sau bƣớc xây dựng đƣợc ma trận luật hợp thành mờ, ứng với với giá trị rõ đầu vào ta phải xác định đƣợc giá trị đầu Thuật tốn tìm giá trị rõ đầu nhƣ sau: sử dụng vòng lặp Vòng lặp thực qt tồn giá trị mảng rời rạc biến đầu vào speed_err, thực so sánh giá trị tốc độ phản hồi với giá 57 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 64 of 95 trị mảng Nếu lƣu giữ lại số mảng bắt đầu vòng lặp Tƣơng tự nhƣ vòng lặp 1, vòng lặp quét toàn giá trị mảng rời rạc biến đầu vào speed_err_var, thực so sánh giá trị tốc độ lƣu giữ chu kỳ trƣớc với giá trị mảng Nếu lƣu giữ lại số mảng xuất giá trị A tƣơng ứng với tọa độ trục speed_err speed_err_var Ứng với giá trị A ta có cột giá trị biến đầu pwm_var Thực giải mờ theo phƣơng pháp điểm trọng tâm (độ cao), giá trị rõ đầu B/C B tích tọa độ với giá trị cột pwm_var, C giá trị cột giá trị pwm_var 3.4 Xây dựng điều khiển mờ Matlab điều khiển động điện chiều Chƣơng trình điều khiển động điện chiều dùng điều khiển mờ đƣợc xây dựng phần mềm Matlab – Simulink Chƣơng trình điều khiển động điện chiều dùng điều khiển mờ đƣợc xây dựng phần mềm Matlab – Simulink đƣợc thể nhƣ hình vẽ 3.17 Hình 3.17 Chương trình điều khiển động điện chiều dùng điều khiển mờ 58 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 65 of 95 Mơ hình mơ động điện chiều đƣợc thể nhƣ hình 3.18 Hình 3.18 Mơ hình động điện chiều xây dựng Simulink Từ hai chƣơng trình, mơ điều khiển động chiều dùng điều khiển mờ mơ hình động điện chiều ta tiến hành cho chạy chƣơng trình thu đƣợc đặc tính Đặc tính mơ động điện chiều đƣợc thể nhƣ hình 3.19 59 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 66 of 95 Hình 3.19 Đặc tính động điện chiều Với mơ hình điều khiển tốc độ động điện chiều dùng điều khiển mờ, tiến hành thay đổi tốc độ cho hệ thống nhận tải ta thu đƣợc đặc tính nhƣ hình 3.20 60 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 67 of 95 Hình 3.20 Điều khiển động điện chiều dùng điều khiển mờ thay đổi tốc độ nhận tải Đặc tính tốc độ có tải động điện chiều đƣợc thể nhƣ hình 3.21 61 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 68 of 95 Hình 3.21 Đặc tính tốc độ có tải động điện chiều Đặc tính chỉnh động điện chiều đƣợc thể nhƣ hình 3.22 62 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 69 of 95 Hình 3.22 Đặc tính chỉnh 63 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 70 of 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thời gian nỗ lực tìm hiểu, nghiên cứu với bảo tận tình hỗ trợ nhiều mặt thầy giáo PGS.TS TRẦN ANH DŨNG, đề tài: “Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển mờ cho động điện chiều” Đã giải đƣợc vấn đề sau: - Nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ vào điều khiển tốc độ động điện chiều - Xây dựng điều khiển mờ phần mềm MATLAB - Xây dựng mơ hình ứng dụng điều khiển mờ thƣc điều khiển tốc độ động điện chiều Kiến nghị Với đề tài tác giả tiến hành xây dựng điều khiển mờ Matlab Simulink để thực điều khiển động điện chiều Tuy nhiên mặt hạn chế: - Do hạn chế trình thiết kế nên chƣa giám sát đƣợc chiều quay động không thực đảo chiều phần mềm đƣợc - Mơ hình vật lý đơn giản 64 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- luan van thac si - luan van thac si kinh te - luan an tien - luan van 71 of 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Vũ Gia Hanh (Trần Khánh Hà, Phan Tử Thụ, Nguyễn Văn Sáu)( 2006) “Máy điện tập 2” Nhà xuất KHKT Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phƣớc(2004) “Lý thuyết điều khiển mờ” Nhà xuất KHKT Bùi Quốc Khánh (Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền)( 2006) “Truyền Động điện” Nhà xuất KHKT Nguyễn Phùng Quang (2004) “Matlab dùng cho kĩ sư điều khiển tự động” Nhà xuất KHKT Tiếng Anh Carlos Dualibe, M.( 2003).”Design of Analog Fuzzy Logic Controller in CMOS Technologies” Kluwer Academi Publisher Pierre Guillemin (1996).” Fuzzy Logic Applied to Motor Control” IEEE Transactions On Industry Applications Một số trang Web: http://www.dientuvietnam.net/forums http://www.thaieasyelec.net http://www.tailieu.vn 65 tieu luan - khoa luan-tai chinh ngan hang - thuong mai Footer Page - Footer Page - kho luan van - tai lieu - 123doc- ... - Xây dựng mơ hình điều khiển mờ điều khiển tốc độ động chiều Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu * Đối tƣợng nghiên cứu - Nghiên cứu điều khiển mờ - Xây dựng lựa chọn phần cứng mơ hình điều khiển mờ. .. kế, xây dựng mạch công suất 45 3.2 Đề xuất lƣu đồ thuật toán xây dựng điều khiển mờ 3.3 Xây dựng điều khiển mờ miền thời gian thực 57 3.4 Xây dựng điều khiển mờ Matlab điều khiển. .. thấy điều khiển mờ MISO điều khiển sở, thực hiện đƣợc điều khiển hồn tồn thực điều khiển SISO hay MIMO 1.2.2 Các khâu điều khiển mờ Về nguyên lý, hệ thống điều khiển mờ nhƣ hệ thống điều khiển