NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐO VÀ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ THEO THUẬT TOÁN PID VỚI CÁC CẢM BIẾN CÔNG NGHIỆP

� cách sử dụng phần mềm Matlab với câu lệnh pidtune Hình 3.29 Tí nh tốn thơng số PID Matlab Sau tính tốn thu kết quả: 𝐾𝑃 = 1.43, 𝐾𝐼 = 236, 𝐾𝐷 = Kết đáp ứng tín hiệu đầu so với tí n hiệu đặt trước cơng cụ Simulink Hình 3.30 Tune PIDvới𝐾𝑃 = 1.43, 𝐾𝐼 = 236, 𝐾𝐷 = 69 Hình 3.31 Thơng số chất lượngvới 𝐾𝑃 = 1.43, 𝐾𝐼 = 236, 𝐾𝐷 = Màn hình Scope: Hình 3.32 Đáp ứng đầu với 𝐾𝑃 = 1.43, 𝐾𝐼 = 236, 𝐾𝐷 = Nhận xét: thấy đồ thị đáp ứng đầu bị vọt lố so với tí n hiệu đầu vào 70 Có: 𝑇𝐼 = 𝐾𝑃 1.43 = = 𝑚𝑠 𝐾𝐼 236 𝐾𝐶 = 𝐾𝑃 = 1.43 Do đó, thơng số thu theo mơphỏng phần mềm Matlab: 𝐾𝑃 = 1.43 𝑇𝐼 = 𝑚𝑠 𝑇𝐷 = 𝑚𝑠 Chỉnh tay giátrị thông số P, I, D vàthử nghiệm MatLab thu 𝐾𝑃 = 10, 𝐾𝐼 = 333, 𝐾𝐷 = cho kết phùhợp nhất; tương ứng giátrị: 𝑇𝐼 = 𝐾𝑃 10 = = 30 𝑚𝑠 𝐾𝐼 333 𝐾𝐶 = 𝐾𝑃 = 10 Màn hình Scope tương ứng: Hình 3.33 Đáp ứng đầu với 𝐾𝑃 = 10, 𝐾𝐼 = 333, 𝐾𝐷 = 3.3.4 Điều khiển nhiệt độ dòng chảy mô–đun RYC-TAG PID Mục tiêu Bài thực hành thiết kế điều khiển để thực kiểm sốt nước thơng qua kiểm sốt dòng chảy Các yếu tố cần thiết - Mơ–đun tín hiệu tham khảo 71 - Mơ–đun điều khiển PID Mơ–đun kiểm sốt nhiệt độ dòng nước (RYC-TAG) Phương pháp thực - Kết nối mơ–đun hình 3.34 Hì nh 3.34 Mơ–đun điều khiển dòng nước với điều khiển PID [12, pp.22] - - Bật phận làm nóng bơm Chờ nhiệt độ cảm biến ST-1 đạt 50℃ Thiết lập thơng số tí n hiệu bước  Biên độ: 3V  Tần số: 0Hz 𝐾𝑐 = 2.5, 𝑇𝐼 = 𝑚𝑠, 𝑇𝐷 = 𝑚𝑠 Hình 3.35 Đồ thị (1) phản ứng hệ thống điều khiển nhiệt độ nước Quan sát thấy hình 3.35 thấy có tượng vọt đầu Hì nh 3.36 cho thấy tăng 𝑇𝐼 thấy tượng vọt đầu giảm sai số tăng 72 Hình 3.36 Đồ thị (2) phản ứng hệ thống điều khiển nhiệt độ nước 𝑇𝐼 tăng dẫn đến hệ thống phản ứng tí nh ổn định đầu bước tí n hiệu hình 3.34 Hình 3.37 Đồ thị (3) phản ứng hệ thống điều khiển nhiệt độ nước - Quátrình thực nghiệm thu được: 𝐾𝑃 = 10, 𝑇𝐼 = 30 𝑚𝑠, 𝑇𝐷 = 𝑚𝑠 Hình 3.38 Đồ thị (4) phản ứng hệ thống điều khiển nhiệt độ nước Từ hình 3.38 thấy tín hiệu phản hồi bám sát tín hiệu điều khiển, độ ổn định cao hơn, giảm độ vọt lố Trong quátrì nh thực nghiệm thấy tí n hiệu thu từ cảm biến nhiệt độ, thông số thu qua phần mềm có độ trễ, kết thực nghiệm thu vàthực tế cósự sai khác Mặt khác, việc quan sát, đo đạc trì nh thực nghiệm ảnh hưởng tác động bên nên kết thu chưa hoàn toàn lý tưởng 73 KẾT LUẬN Mục tiêu hệ thống điều khiển lànâng cao chất lượng hệ thống điều khiển tự động Trên thực tế córất nhiều đối tượng cần điều khiển khơng có đủ tham số cần thiết, vìvậy việc thiết kế điều khiển kinh điển gặp nhiều khó khăn Luận văn chútrọng nghiên cứu xây dựng mơ hình đo điều khiển nhiệt độ theo thuật tốn PID với cảm biến công nghiệp Với kết thu từ mơ qtrì nh thực nghiệm, luận văn có đóng góp:  Luận văn nghiên cứu xây dựng vàmô hệ thống điều khiển nhiệt độ nước, hoạt động theo lý thuyết đề  Với điều khiển luận văn xây dựng, thông số chất lượng điều chỉnh: sai lệch, độ điều chỉnh, thời gian độ tương đối ổn Như vậy, điều khiển nghiên cứu luận văn đáp ứng yêu cầu chất lượng điều khiển cho hệ thống điều khiển nhiệt độ  Luận văn giải vấn đề đặt ra.Tuy nhiên số hạn chế kiến thức chuyên sâu lĩnh vực điều khiển PID, kinh nghiệm sử dụng PID giới hạn mặt thời gian nên kết dừng lại việc đánh giá phù hợp lý thuyết Trong tương lai, hướng nghiên cứu mở rộng hơn: điều khiển nhiệt độ lò nung, điều khiển PH, điều khiển tốc độ hệ thống 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Phùng Quang (2005), Matlab&Simulink, Nhàxuất khoa học vàkỹ thuật, HàNội, tr.6-65 Nguyễn Đình Thúc (2000), Trítuệ nhân tạo – Mạng nơron – Phương pháp ứng dụng, Nhàxuất giáo dục, tr.16-38 Đặng Thế Ba (chủ biên), Đinh Trần Hiệp, Matlab ứng dụng kỹ thuật, Nhàxuất đại học Quốc gia Nguyễn Thị Phương Hà – Huỳnh Thái Hoàng, Lý thuyết điều khiển tự động, NXB ĐHQGTPHCM, tr.156-157 http://www.dientuvietnam.net/forums/forum/ http://webdien.com/ https://codientu.org/threads/ https://www.youtube.com/ https://tailieu.vn Tiếng Anh 10 Elettronica Veneta, PID Control, Volume 1/2 Theory, Teacher/Student Handbook, Elettronica Veneta 11 Edibon, RYCPractical Exercises Manual, Edibon 12 Edibon, RYC-TAGPractical Exercises Manual, Edibon ... nước (RYC-TAG) Phương pháp thực - Kết nối mơ–đun hình 3.34 Hì nh 3.34 Mơ–đun điều khiển dòng nước với điều khiển PID [12, pp.22] - - Bật phận làm nóng bơm Chờ nhiệt độ cảm biến ST-1 đạt 50℃ Thi t... dòng chảy mơ–đun RYC-TAG PID Mục tiêu Bài thực hành thi t kế điều khiển để thực kiểm soát nước thơng qua kiểm sốt dòng chảy Các yếu tố cần thi t - Mơ–đun tín hiệu tham khảo 71 - Mơ–đun điều khiển... hiệu thu từ cảm biến nhiệt độ, thơng số thu qua phần mềm có độ trễ, kết thực nghiệm thu vàthực tế cósự sai khác Mặt khác, việc quan sát, đo đạc trì nh thực nghiệm ảnh hưởng tác động bên nên kết thu