Điều khiển đối tượng nhiệt trên cơ sở hệ logic mờ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐIỀU KHIỂN ĐỐI TƯỢNG NHIỆT TRÊN CƠ SỞ HỆ LOGIC MỜ NGÀNH: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG MÃ SỐ: ĐẶNG XUÂN VINH Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHAN XUÂN MINH HÀ NỘI 2008 ĐẶNG XUÂN VINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG NGÀNH: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐIỀU KHIỂN ĐỐI TƯỢNG NHIỆT TRÊN CƠ SỞ HỆ LOGIC MỜ ĐẶNG XUÂN VINH 2006 - 2008 Hà Nội 2008 HÀ NỘI 2008 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thực Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học Tác giả luận văn ĐẶNG XUÂN VINH i MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Mục lục ii Lời nói đầu CHƯƠNG 1: ĐỐI TƯỢNG NHIỆT 1.1 Công cụ System Identification Toolbox MATLAB 1.1.1 Mơ hình mơ hình đối tượng SIT 1.1.2 Làm việc với SIT GUI 1.2 Phần mềm thu thập giám sát WinCC (Windows Control Center) 19 1.2.1.Giới thiệu WinCC: 19 1.2.2.Những chức WinCC 20 1.2.3.Hệ thống lưu trữ liệu WinCC 21 1.3 Điều khiển lò điện trở 2,3 KVA phòng thí nghiệm 22 1.3.1 Sơ đồ thí nghiệm 22 1.3.2 Các thành phần sơ đồ thí nghiệm 22 1.3.2.1 Các module PLC S7-300 bàn thí nghiệm 22 1.3.2.2 Cảm biến đo nhiệt độ lò 23 1.3.2.3 Cơ cấu chấp hành: kiểu tỉ lệ 23 1.3.2.4 Lò điện trở: 24 1.3.3 Thu thập liệu thực nghiệm 25 1.4 Mơ hình hóa lị điện trở dựa vào kết thực nghiệm 27 CHƯƠNG 2: HỆ LOGIC MỜ 33 2.1 Sơ lược lý thuyết điều khiển mờ 33 ii 2.1.1 Khái niệm tập mờ 33 2.1.2 Các phép toán tập mờ 34 2.1.3 Biến ngơn ngữ giá trị 34 2.1.4 Luật hợp thành mờ 35 2.1.5 Giải mờ (Rõ hóa tập mờ) 37 2.1.6 Bộ điều khiển mờ 38 2.2 Một số điều khiển mờ 41 2.2.1 Bộ điều khiển mờ tĩnh 41 2.2.2 Bộ điều khiển mờ động 42 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CÁC CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN ĐỐI TƯỢNG NHIỆT TRÊN NỀN FUZZY LOGIC SYSTEM 43 3.1 Cấu trúc điều khiển mờ động 43 3.1.1 Bộ điều khiển mờ theo luật PID 43 3.1.2 Bộ điều khiển mờ theo luật PD 44 3.1.3 Bộ điều khiển mờ theo luật PI 46 3.1.4 So sánh chất lượng điều khiển 47 3.2 Cấu trúc điều khiển PID Chỉnh định tham số mờ 48 3.2.1 Phương pháp Zhao, Tomizuka Isaka 48 3.2.2 Thiết kế PID có chỉnh định tham số mờ cho lò điện trở 53 3.3 Đánh giá chất lượng điều khiển mờ sở mô 55 CHƯƠNG : CÀI ĐẶT BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ TRÊN NỀN PLC S7-300 4.1 Hệ PLC S7-300 56 4.1.1 Simatic Simatic PLC S7300 56 4.1.2.Các modul PLC S7-300 57 4.1.2.1.Module CPU 59 iii 4.1.2.2.Module mở rộng 60 4.2 Các module điều khiển trình Step7 62 4.2.1 Phần mềm step7 62 4.2.1.1 Định nghĩa Step7 62 4.2.1.2 Bộ chương chình STEP7 chuẩn: 62 4.2.2 Module PID 69 4.2.2.1 Điều khiển liên tục với FB41 “CONT_C” 70 4.2.2.2.Khối hàm tạo xung FB43 “PULSEGEN” 78 4.2.3 Module FC 90 4.2.3.1 Các tham biến hình thức FB30 90 4.2.3.2 Thanh ghi báo trạng thái làm việc FB30 94 4.3 Phần mềm cấu hình điều khiển mờ FUZZY CONTROL tích hợp module điều khiển mờ Step7 95 4.3.1 Phần mềm cấu hình FUZZY CONTROL++ cài đặt 95 4.3.2 Cấu hình hệ thống điều khiển mờ với phần mềm Fuzzy Control 96 4.3.2.1.Thiết lập Simatic S7-300 101 4.3.2.2 Tạo Project điều khiển mờ S7-300 103 4.4 Chương trình điều khiển theo thuật toán mờ động 104 4.4.1 Bộ điều khiển mờ phần mềm Fuzzy Control ++V5.0 104 4.4.2.Tạo dự án dùng điều khiển mờ Simatic Manager cho đối tượng nhiệt 108 4.5 Chương trình điều khiển thuật toán PID chỉnh định tham số mờ 109 Kết luận: 115 Tài liệu tham khảo: 118 Tóm tắt luận văn: 120 iv ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ LỜI NĨI ĐẦU Khoa học kỹ thuật cơng nghệ ngày phát triển đặc biệt thiết bị công nghiệp Các giải pháp dây chuyền sản xuất ngày đại tích hợp giải pháp tự dộng hóa tồn Trong dây chuyền sản xuất PLC thành phần thiểu ưu điểm vượt trội hoạt động tin cậy,dễ vận hành lập trình Các hệ tự động tích hợp trọn gói DCS, SCADA…là giải pháp thiếu giải pháp cơng nghiệp Trong hệ ln sử dụng chương trình lập trình cho PLC Step…và hệ thống giám sát HIM sử dụng WINCC,LapView ngày sử dụng rộng rãi Vì luận văn nghiên cứu PLC đặc biệt hệ Simatic S7-300 Siemens phần mềm ứng dụng Step7 WINCC Trọng tâm điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ mà triển vọng Trong lĩnh vực Tự động hoá logic mờ ngày ứng dụng rộng rãi Nó thực hữu dụng với đối tượng phức tạp mà ta chưa biết rõ hàm truyền, logic mờ giải vấn đề mà điều khiển kinh điển không làm Luận văn kết hợp lý thuyết điều khiển tự động ứng dụng tốn cơng nghiệp thực tế Tuy đối tượng luận văn nghiên cứu lò điện trở đơn giản sở thực tế để hoc viên tiếp cận nhanh với dây chuyền cơng nghệ đại Nội dung luận văn đề cập đến vấn đề sau: Chương 1: Nghiên cứu đối tượng nhiệt, mơ hình hóa đối tượng nhiệt dựa vào kết thực nghiệm Tìm hiểu phần mềm WinCC dụng để thu thập liệu vẽ biểu đồ thực nghiệm Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ Chương 2: Cơ sở lý thuyết hệ logic mờ, giới thiệu điều khiển mờ Chương 3: Xây dựng cấu trúc điều khiển đối tượng nhiệt hệ logic mờ : Bộ điều khiển mờ động, điều khiển PID chỉnh định tham số mờ Chương 4: : Nghiên cứu thiết bị điều khiển logic khả trình PLC phần mềm STEP7 Nghiên cứu khối PID controller tích hợp sẵn FB41, FB43, FB30 Simatic S7-300 Thiết kế cài đặt điều khiển mờ SIMATIC PLC S7-300 Trong có so sánh đánh giá điều khiển để rút điều khiển thích hợp cho đối tượng Kết kiểm nghiệm thực với đối tượng lò điện trở điều khiển mờ Tuy nhiên thời gian, trình độ kinh nghiệm bị hạn chế em cố gắng chắn không tránh khỏi thiếu sót việc thực đề tài Em mong góp ý thầy bạn Em chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình lời khuyên quý báu cô giáo hướng dẫn PGS.TS Phan Xuân Minh thầy Nguyễn Dỗn Phước để em hồn thành tốt luận văn Cuối em xin chân thành cảm ơn đến tất thầy cô môn Điều Khiển Tự Động thầy cô khoa Điện, thầy khơng tận tình truyền đạt cho em kiến thức chuyên môn quý báu mà cịn dạy cho em học làm người hành trang vô quan trọng em bước vào đời theo em suốt đời Hà Nội, Ngày 30 tháng 10 năm 2008 Hoc viên thực : ĐẶNG XUÂN VINH Lớp Học Viên : Đặng Xuân Vinh : CAO HOC ĐKTĐ 2006 -2008 CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG NHIỆT 1.1 Công cụ Toolbox Identification MATLAB 1.1.1 Mô hình mơ hình đối tượng SIT SIT mở rộng tính tốn mơi trường MATLAB cho phép ta ước lượng tham số cho mơ hình tốn học tuyến tính phi tuyến để khớp(fit) với liệu đầu từ hệ thống động Ta ước lượng mơ hình sử dụng lệnh SIT sử dụng công cụ giao diện đồ họa(GUI) SIT a Định nghĩa Mơ hình (Definition of Model) Mơ hình hệ thống cơng cụ ta dùng để trả lời hệ thống mà không cần thực hiện(perform) thí nghiệm Ta dùng mơ hình để mô liệu đầu cho liệu vào phân tích đáp ứng hệ thống, ta quan tâm đến việc dự đốn đầu tương lai hệ thống Mơ hình miêu tả mối quan hệ hay nhiều tín hiệu đầu vào đo u (t ) hay nhiều liệu đầu đo y (t ) Dữ liệu đo miền thời gian (time-domain) hay miền tần số (frequency-domain) có hay nhiều đầu vào hay đầu Trong hệ thống thực có nhiều tín hiệu đầu vào (additional inputs) mà ta khơng thể đo hay điều khiển có ảnh hưởng đến đầu hệ thống Nó gọi nhiễu (disturbance,noise) e(t) Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ SIT cho phép ta khớp dạng mô hình khác cho liệu Sự mô tả chung hệ thống động cho : y (t ) = g (u , t , θ ) + v(t ) Trong đầu hệ thống y (t ) mô tả g hàm thời gian t , tham số hệ thống θ giá trị đầu vào trước theo thời gian, v(t ) nhiễu đầu Trong mơ hình phi tuyến có nhiều dạng khác Note: Cả v(t ) e(t ) nhiễu Nhưng e(t ) đặc trưng cho nhiễu đầu vào v(t ) đặc trưng cho nhiễu đầu Đối với mơ hình tuyến tính, mơ hình mô tả bởi: y = Gu + He Trong phương trình thì, G tốn tử tác động vào đầu vào nắm bắt hệ thống động Ta cho G hàm truyền u (t ) y (t ) SIT cung cấp nhiều dạng toán học G H tốn tử mơ tả tác động nhiễu mơ hình nhiễu Ước lượng tham số mơ hình tuyến tính ln ln tạo hai: mơ hình động G mơ hình nhiễu H b Tóm tắt mơ hình hỗ trợ(supported) SIT Sự lựa chọn dạng mơ hình phụ thuộc vào trạng thái tự nhiên hệ thống động, dựa kiểu trạng thái mong đợi mục đích sử dụng mơ hình Trong vài trường hợp, dạng riêng biệt ưa thích tham số ước lượng có thể vật lý Nếu ta u cầu ước lượng đặc tính khơng có mơ hình tham số chi tiết ta sử dụng mơ hình khơng tham số Nếu ta hiểu rõ q trình vật lý hệ thống ta mơ tả hệ thống sử dụng phương trình thơng thường (ODE) Và từ ta tìm đươc mơ hình tốn học hệ thống dễ dàng Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ Hình 4.43 Soạn thảo đầu vào E Tương tự ta khai báo DE dải đầu vào DE Hình 4.44 Soạn thảo đầu vào DE Khi khai báo xong đầu vào E DE ta khai báo đầu Outmo Hình 4.45 Soạn thảo đầu Outmo Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 106 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ Đầu dạng xung có đầu ta khai báo dải tín hiệu đầu điều khiển Hình 4.46 Soạn thảo luật hợp thành cho điều khiển Ta thiết lập bảng luật hợp thành cách chọn bảng tín hiệu mà khai báo Từ ta quan sát quan hệ vào E-X,DE-Y Outmo-Z Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 107 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ Hình 4.47a,b.Quan sát vào quan hệ vào 4.4.2.Tạo dự án dùng điều khiển mờ Simatic Manager cho đối tượng nhiệt Ta tạo Project Simatic Manager giống ứng dụng bình thường khác.Trong phần ứng dụng điều khiển mờ ta cần gọi hàm chức hỗ trợ điều khiển mờ Khối hàm FB30 cần copy từ thư viện Fuzzy Library insert vào Project lị điện trở Hình 4.48 Dự án cài đặt điều khiển mờ Các khối bao gồm FB30, OB30, FC30 Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 108 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ Hàm FC30 chuẩn hóa tín hiệu đầu vào Analog giá trị định nghĩa luật hệ mờ khối cịn có nhiệm vụ nhập vào giá trị chuẩn hóa cho khối đối tượng liệu.Lệnh gọi khối FC30 sau: Call FC 30 ( AI_ADR :=PIW272 BIBOLAR := TRUE, FUZZY_DB := DB30, INPUT_NR := 2, INFO := MB30, //đầu vào tương tự ); 4.5 Chương trình điều khiển theo thuật tốn PID chỉnh định tham số mờ Trước cài đặt điều khiển PID chỉnh định tham số mờ vào SIMATIC PLC ta cần ý điểm sau : Bộ PID controller PLC có hàm truyền đạt dạng W PID = K  1 + P  T I P + T  P  D   trước cài đặt ta cần tính tốn lại tham số cho PID Cụ thể với chỉnh định tham số mờ KP =[ 0.05,0.1] KD = [40,50] cài vào PLC Việc xác định thông số PID phải việc tính tốn Tuy nhiên khó khăn nhiều tham số khó xác định Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 109 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ xác, nên kết cách biệt với giá trị tối ưu thật Vì cần kết hợp việc tính tốn chỉnh định thực tế Sơ đồ điều khiển PLC sau : Hình 3.24.Cấu trúc vòng điều khiển Bộ điều khiển bao gồm khối CONT_C PULSEGEN.CONT_C gọi với chu kì 100ms PULSEGEN gọi với chu kì 100ms Chu kì khối OB35 thiết lập 100ms Khoảng thời gian xuất xung PER_TM 5s Bộ điều khiển liên tục CONT_C tạo giá trị điều khiển LMN, giá trị chuyển đổi thành tín hiệu xung QPOS_P tạo xung PULSEGEN Tín hiệu xung đưa tới cổng Q0.0 điều khiển đóng mở role để tạo điện áp cấp cho lò Dưới chi tiết STL program để thực điều khiển PID chỉnh định tham số mờ PLC : Chương trình viết OB1 NETWORK A I 0.0 Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 110 ĐHBK-HÀ NỘI FP M JC Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ 10.1 M001 M002: A M 10.0 = Q 0.1 BEU M001: AN M 10.0 = M 10.0 JU M002 Chương trình viết khối OB35: NETWORK // Gọi khối FC 105 CALL "SCALE" IN :=PIW272 HI_LIM :=1.200000e+003 LO_LIM :=0.000000e+000 BIPOLAR:=FALSE RET_VAL:=LW20 OUT :=MD0 NETWORK // Gọi khối PID mềm: FB41 CALL "CONT_C" , DB41 COM_RST := FALSE MAN_ON :=FALSE PVPER_ON:=FALSE P_SEL :=TRUE I_SEL :=TRUE INT_HOLD:= FALSE Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 111 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ I_ITL_ON:= FALSE D_SEL :=TRUE CYCLE :=T#100MS SP_INT := PV_IN :=MD0 PV_PER :=400.0 MAN GAIN TI TD := :=0.1043 :=T#1H4M27S50 :=0.00000000e+000 TM_LAG := DEADB_W := LMN_HLM := LMN_LLM := PV_FAC := PV_OFF := LMN_FAC := LMN_OFF := I_ITLVAL:= DISV := LMN :=MD4 LMN_PER := QLMN_HLM:= QLMN_LLM:= LMN_P := Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 112 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ LMN_I := LMN_D := PV := ER := NETWORK // Phát xung cổng Q0.0 kiểu PWM sử dụng FB43 CALL "PULSEGEN" , DB43 INV :=MD4 PER_TM :=T#3S P_B_TM := RATIOFAC:= STEP3_ON:= FALSE ST2BI_ON:= FALSE MAN_ON :=FALSE POS_P_ON:= NEG_P_ON:= SYN_ON := COM_RST := CYCLE :=T#100MS QPOS_P :=Q0.0 QNEG_P := Sau nhiều lần hiệu chỉnh dùng phần mềm WinCC tiến hành thu thập liệu, vẽ đồ thị Đường đặc tính đáp ứng lò với điều khiển Sử dụng luật PID chỉnh định tham số mờ với nhiệt độ đặt 400oC Ta chọn thời gian trích mẫu 20s, thời gian lấy đường đặc tính khoảng tiếng ta có đường đặc tính sau: Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 113 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ Hình 3.25.Đặc tính thực nghiệm thu sau cài đặt điều khiển Ta thấy đặc tính đối tượng thực sau thiết kế điều khiển giống với mô Matlab Nhận xét: Trong trình thực cài đặt điều khiển mờ gặp phải vấn đề phần mềm Fuzzy Control++ khó tìm em gặp khó khăn q trình thực phần thực nghiệm đối tượng Khi tìm phần mềm phần thời gian khơng cịn nhiều, phần phần mềm có được dùng Demo nên thiết lập Project thực nghiệm để kiểm chứng mơ hình Qua việc phân tích thiết kế FPID cho lò điện trở kết khẳng định ưu điểm phương pháp chỉnh định mờ tham số PID Tuy nhiên công việc thiết kế khơng có lý thuyết hướng dẫn cụ thể cho việc thiết kế mà chủ yếu dựa vào kinh nghiệm Trong điều khiển mờ ta thấy phương pháp thiết kế PI mờ động cho chất lượng tốt nên trình thiết kế module ta sử dụng điều khiển mờ PID động để thiết kế Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 114 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ KẾT LUẬN Hiện hệ thống điều khiển tự động sử dụng SIMATIC PLC ngày phổ biến Với cấu trúc nhỏ gọn, gồm nhiều Module khác gắn rack, cộng với khả kết nối nhiều trạm PLC với hay kết nối MPI với máy tính máy lập trình tạo cho PLC khả làm việc linh hoạt hiệu Các chương trình điều khiển tổ chức thành khối FB,FC tạo dễ dàng cho trình soạn thảo sửa chữa lỗi Luận văn kết hợp lý thuyết điều khiển tự động khả ứng dụng thực tế đặc biệt điều khiển trình có thơng tin qua số liệu thực nghiệm, áp dụng toán nhận dạng đối tượng cho đối tượng thực tế sử dụng công cụ ước lượng mơ hình System Identification Toolbox Matlab Từ ta có mơ hình tốn học gần đối tượng thực Từ mơ hình tốn học ta sử dụng lý thuyết điều khiển tự động để thiết kế điều khiển cho đối tượng Các thông số điều khiển ta có phương pháp thiết kế ta cài đặt điều khiển vào PLC điều khiển cho đối tượng thực Việc nâng cao chất lượng điều khiển luân tiêu chí hàng đầu nhà thiết kế Để làm việc đó, ngồi thuật tốn điều khiển phù hợp vấn đề đặt khơng phần quan trọng nhận dạng đối tượng hiệu chỉnh tham số điều khiển sở thuật toán điều khiển mơ hình nhận dạng Nội dung luận văn phần giải vấn đề Tuy nhiên tùy đối tượng toán cụ thể mà nên chọn phương pháp điều khiển cho phù hợp Bộ PID truyền thống sử dụng rộng Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 115 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ rãi với hệ số điều chỉnh tay dựa khối lượng nhiệt giá trị điểm đặt Thiết bị có dải nhiệt độ rộng yêu cầu hệ số PID khác nhiều so với thiết bị có dải nhiệt độ hẹp Việc điều chỉnh số P,I,D cho trình điều khiển nhiệt độ phạm vi rộng tốn tốn thời gian Vấn đề phức tạp hệ số P,I, D khơng xác nhập vào thiếu hiểu biết q trình điều khiển nhiệt độ Và khó khăn việc xử lý vấn đề thời gian trễ tồn hệ thống Sự thay đổi sản xuất phát triển sản phẩm mới, cưỡng ép vật lý điểm đặt cảm biến nhiệt độ RTD vị trí khác nhau, gây thay đổi thời gian trễ hệ thống Nó cho thấy điều khiển PID đưa thực ứng dụng hệ thống chứa ẩn số phi tuyến bão hòa vùng chết tượng trễ Sự phức tạp vấn đề khó khăn việc thự điều khiển truyền thống để loại thay đổi điều chỉnh PID đưa tới nghiên cứu kỹ thuật điều khiển thông minh điều khiển mờ giải pháp hệ thống điều khiển, vấn đề thời gian trễ, phi tuyến điều chỉnh tay Tuy nhiên thời gian kiến thức có hạn lên luận văn cịn có số hạn chế sau : Mặc dù thiết kế điều khiển PID có tham số chỉnh định sở hệ logic mờ (FPID) kết thu khả quan, nhiều tồn chưa giải Chúng ta chưa thể phân tích để đảm bảo tính ổn định bền vững hệ logic mờ FPID Thêm nữa, kết thu hồn tồn dựa mơ phỏng, có nhiều va vấp đưa FPID vào ứng dụng thực tế Hướng phát triển luận văn : Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 116 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ Từ tồn đó, ta thấy hướng nghiên cứu tương lai là:  Ứng dụng phần mềm Fuzzy logic cài đặt cho toán thực tế  Phân tích ổn định bền vững cho hệ điều khiển FPID  Ứng dụng FPID cho toán thực tế: cụ thể nghiên cứu cài đặt điều khiển FPID cho lò điện trở PLC sử dụng khối FB mờ FB30  Thử nghiệm FPID với đối tượng phức tạp Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 117 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Phan Xuân Minh & Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển mờ, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2006 [2] Jeffery R Layne & Kevin M Passino, Fuzzy model reference learning control, Journal of Intelligent and Fuzzy Systems, 1996 [3] Nguyễn Phùng Quang, Matlab & Simulink dành cho kỹ sư Điều khiển tự động, Nhà xuất Khoa học kỹ thuât, 2006 [4] Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2006 [5] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung, Lý thuyết điều khiển phi tuyến, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2006 [6] Phan Xuân Minh & Nguyễn Dỗn Phước & Vũ Văn Hà: Tự động hóa với SIMATIC S7 300.Nhà xuất khoa học kỹ thuật 2006 [7] Các giảng lớp thầy cô môn điều khiển tự động ĐHBKHN [8] TS Trần Thu Hà: Tự động hóa cơng nghiệp với WinCC Nhà xuất Hồng Đức [9] Diễn đàn tự động hóa việt nam hiendaihoa.com, dieukhien.net, dientuvietnam.net Tiếng Anh [10] Lennart Ljung: System Identification ToolBox User Guide [11] Lennart Ljung: Fuzzy Logic ToolBox User Guide Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 118 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ [12] Astrom,K,T,Hagglund,“PID controller, Theory Design and Tuning” Instrument Society of America, Research Triangle Park,1995 [13] Siemen AG: Step PID controller [14] Siemen AG: Standard and System Function for S7300 and S7400 [15] Siemen AG: PID Temperature Control [16] Fuzzy Control Manual help [17] Website :http:// Mathworks.com, http://Automation.Siemen.com Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 119 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ TÓM TẮT LUẬN VĂN TÓM TẮT : Đề tài trình bày phương pháp điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ tìm hiểu hệ PLC S7- 300 phần mềm điều khiển fuzzy control Các kết thể qua kết mô Và thông qua hệ logic mờ để điều khiển đối tượng nhiệt lò điện trở ABSTRACT: This paper presents about heat control base on fuzzy logic system Researching PLC S7-300 and the software fuzzy control The results were showed by some simulation results And using fuzzy logic system to control heat object of thermistor Học Viên : Đặng Xuân Vinh CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 120 ... khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ Chương 2: Cơ sở lý thuyết hệ logic mờ, giới thiệu điều khiển mờ Chương 3: Xây dựng cấu trúc điều khiển đối tượng nhiệt hệ logic mờ : Bộ điều khiển mờ động, điều. .. 43 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ Hình 3.2.Sơ đồ PID mờ động Trong ta có điều khiển mờ P,I,D Tập mờ P Tập mờ I Tập mờ D Hình 3.3.Quan hệ vào điều khiển mờ Khi ta có đặc... CH Điều Khiển & Tự Động Hóa 06 – 08 42 ĐHBK-HÀ NỘI Điều khiển đối tượng nhiệt sở hệ logic mờ CHƯƠNG XÂY DỰNG CÁC CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN ĐỐI TƯỢNG NHIỆT TRÊN NỀN FUZZY LOGIC SYSTEM 3.1 Cấu trúc điều