Ứng dụng bộ điều khiển pin mờ điều khiển thiết bị nâng hạ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID - MỜ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ NÂNG - HẠ Ngành: TỰ ĐỘNG HÓA Mã số: 60.52.6023.04.3898 Học Viên: BÙI TUẤN NGỌC Ngƣời HD Khoa học: TS NGUYỄN VĂN VỲ THÁI NGUYÊN - 2011 i ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐHKT CƠNG NGHIỆP CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐỀ TÀI: “ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID - MỜ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ NÂNG - HẠ” Ngành: TỰ ĐỘNG HOÁ Học viên: BÙI TUẤN NGỌC Người hướng dẫn Khoa học: TS NGUYỄN VĂN VỲ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC HỌC VIÊN TS Nguyễn Văn Vỳ Bùi Tuấn Ngọc BAN GIÁM HIỆU KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn công trình tơi nghiên cứu thực Trong lụân văn có sử dụng số tài liệu tham khảo nêu phần “Tài liệu tham khảo” Tác giả luận văn Bùi Tuấn Ngọc Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn iii LỜI NÓI ĐẦU Việc ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật lĩnh vực tự động hố góp phần làm tăng suất lao động, cải thiện điều kiện lao động đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm, đem lại hiệu kinh tế cao Nghiên cứu ứng dụng lý thuyết điều khiển đại vào thực tế ngày phát triển mạnh mẽ có lý thuyết điều khiển mờ Bên cạnh đó, luật điều khiển điều khiển hầu hết luật PID Để điều khiển PID phát huy tốt hiệu việc xác định hiệu chỉnh tham số quan trọng nhiên việc hiệu chỉnh tham số điều khiển PID cịn thụ động Vì việc nghiên cứu ứng dụng lý thuyết mờ để xác định hiệu chỉnh tham số cho điều khiển PID cho phù hợp với trạng thái làm việc cần thiết nghiên cứu phát triển mạnh mẽ Trong luận văn tác giả nghiên cứu vấn đề “Ứng dụng điều khiển PID - Mờ điều khiển thiết bị nâng - hạ” Nội dung gồm chương sau: Chƣơng I: Tổng quan điều khiển PID Chƣơng II: Bộ điều khiển mờ Chƣơng III: Thiết kế PID - Mờ điều khiển máy nâng - hạ Nội dung nghiên cứu ứng dụng lý thuyết mờ để xác định hiệu chỉnh tham số cho điều khiển PID Đây lĩnh vực phức tạp, mặt khác trình độ có hạn nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong đóng góp ý kiến thày, giáo để luận văn em hồn thiện Trong q trình làm luận văn, em ln nhận tạo điều kiện giúp đỡ Khoa Sau Đại học đặc biệt giúp đỡ tận tình thầy giáo Ts Nguyễn Văn Vỳ - người trực tiếp hướng dẫn Em xin chân trọng cảm ơn! Em xin gửi lời cám ơn thầy cô giáo Khoa Sau đại học, khoa Điện, trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghiệp - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện, trang bị cho em kiến thức cần thiết suốt thời gian học tập Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn iv MỤC LỤC Lời cam đoan ii Lời nói đầu .iii Mục lục iv Danh mục chữ viết tắt, ký hiệu vi Danh mục bảng viii Danh mục hình vẽ ix Mở đầu Chương TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID 1.1 Cấu trúc chung hệ điều khiển 1.2 Các tiêu đánh giá chất lượng hệ điều khiển 1.2.1 Chỉ tiêu chất lượng tĩnh 1.2.2 Chỉ tiêu chất lượng động 1.3 Các luật điều khiển 1.3.1 Quy luật điều chỉnh tỷ lệ (P) 1.3.2 Quy luật điều chỉnh tích phân (I) 1.3.3 Quy luật điều chỉnh tỷ lệ vi phân (PD) 1.3.4 Quy luật điều chỉnh tỷ lệ tích phân (PI) 1.3.5 Quy luật điều chỉnh tỷ lệ vi tích phân (PID) 10 1.4 Các phương pháp xác định tham số PID 12 1.4.1 Phương pháp Ziegler - Nichols 14 1.4.2 Phương pháp Chien – Hrones – Reswick 17 1.4.3 Phương pháp tổng T Kuhn 19 1.4.4 Phương pháp tối ưu 21 1.4.5 Xác định tham số PID dựa trình tối ưu máy tính 33 1.5 Kết luận chương 34 Chương BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ 36 2.1 Lịch sử phát triển logic mờ 37 2.2 Logic mờ 38 2.2.1 Khái niệm chung 38 2.2.2 Các hàm liên thuộc thường sử dụng 40 2.2.3 Biến ngôn ngữ giá trị biến ngôn ngữ 40 2.3 Thiết kế điều khiển mờ 41 2.3.1 Sơ đồ khối điều khiển mờ 41 2.3.2 Khâu mờ hóa 42 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn v 2.3.3 Khâu thực luật hợp thành 43 2.3.4 Khâu giải mờ 47 2.4 Các điều khiển mờ 51 2.4.1 Bộ điều khiển mờ tĩnh 51 2.4.2 Bộ điều khiển mờ động 54 2.4.3 Bộ điều khiển mờ lai 57 2.4.4 Bộ điều khiển mờ chỉnh định tham số điều khiển PID 60 2.4.5 Bộ điều khiển mờ tự chỉnh cấu trúc 60 2.5 Kết luận chương 60 Chương THIẾT KẾ PID - MỜ ĐIỀU KHIỂN MÁY NÂNG – HẠ 62 3.1 Khái niệm chung thiết bị nâng - hạ 63 3.2 Cấu trúc hệ điều khiển máy nâng - hạ 64 3.2.1 Mô tả toán học động điện 65 3.2.2 Mơ tả tốn học biến đổi 71 3.2.3 Mơ tả tốn học cho máy phát tốc 73 3.2.4 Mô tả toán học cho thiết bị đo điện 73 3.3 Thiết kế điều khiển PID 74 3.3.1 Tổng hợp điều khiển dòng điện 74 3.3.2 Tổng hợp điều khiển tốc độ 76 3.3.3 Tổng hợp mạch vịng vị trí 79 3.3.4 Tính tốn thơng số điều khiển vị trí 84 3.3.5 Mô hệ thống 87 3.4 Thiết kế điều khiển PID - Mờ 93 3.4.1 Mờ hóa 93 3.4.2 Luật điều khiển luật hợp thành 101 3.4.3 Giải mờ 103 3.5 Mô hệ thống 104 3.5.1 Xây dựng sơ đồ mô 104 3.5.2 Kết mô 106 3.6 Kết luận chương 111 KẾT LUẬN CHUNG 111 KIẾN NGHỊ 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 TÓM TẮT 115 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÍ HIỆU STT Kí hiệu 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 ĐTĐT TBĐK TBĐL – CĐTH exl δmax tqd n K TI Td L T Δh e(t) u(t) Đ BBĐ RI Rω Tf Tvo Tđk Tu Ti Ru Mc Tω Diễn giải Đối tượng điều khiển Thiết bị điều khiển Thiết bị đo lường chuyển đổi tín hiệu Sai số xác lập Lượng điều chỉnh Thời gian độ Số lần dao động Hệ số khuếch đại Hằng số thời gian tích phân Hằng số thời gian vi phân Hằng số thời gian trễ Hằng số thời gian quán tính Độ điều chỉnh Tín hiệu đầu vào Tín hiệu đầu Động chiều Bộ biến đổi xoay chiều - chiều Bộ điều chỉnh dòng điện Bộ điều chỉnh tốc độ Hằng số thời gian mạch lọc Hằng số thời gian chuyển mạch chỉnh lưu Hằng số thời gian mạch điều khiển chỉnh lưu Hằng số thời gian mạch phần ứng Hằng số thời gian xenxơ dòng điện Điện trở mạch phần ứng Mômen tải Hằng số thời gian máy phát tốc Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn vii 28 29 30 31 Lư K J CL Điện cảm mạch phần ứng Từ thông định mức Mômen quán tính Chỉnh lưu Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC BẢNG STT Kí hiệu Diễn giải Bảng 3.1 Hàm liên thuộc biến đầu vào Bảng 3.2 Hàm liên thuộc biến đầu Bảng 3.3 Luật điều khiển cho HCKP Bảng 3.4 Luật điều khiển cho HCKI Bảng 3.5 Luật điều khiển cho HCKD Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ix DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Ký hiệu Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Hình 1.9 Hình 1.10 Hình 1.11 Hình 1.12 Hình 1.13 Hình 1.14 Hình 1.15 Hình 1.16 Hình 1.17 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 2.11 Hình 2.12 Diễn giải Cấu trúc chung hệ thống điều khiển Đặc tính sai số xác lập Đặc tính lượng điều chỉnh Đặc tính thời gian độ Đặc tính số lần dao động Các đặc tính quy luật điều chỉnh PD Các đặc tính quy luật điều chỉnh PI Các đặc tính quy luật điều chỉnh PID Bộ điều khiển PID Nhiệm vụ điều khiển PID Xác định tham số cho mơ hình xấp xỉ Xác định số khuếch đại tới hạn Hàm độ cho phương pháp Chien – Hrones – Reswick Quan hệ diện tích tổng số thời Dải tần số mà có biên độ hàm đặt tính Điều khiển khâu quán tính bậc Bộ điều khiển PID tối ưư đối xứng Mờ hóa biến tốc độ Sơ đồ khối điều khiển mờ Hàm liên thuộc luật hợp thành Giải mờ phương pháp cực đại Giải mờ theo phương pháp cận trái Giải mờ theo phương pháp cận phải Giải mờ theo phương pháp trung bình Giải mờ theo phương pháp điểm trọng tâm Đặc tính vào-ra cho trước Hàm liên thuộc biến ngôn ngữ vào Hệ điều khiển mờ theo luật PI Hệ điều khiển mờ theo luật PD Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 101 Hình 3.34: Xác định tập mờ cho biến HCKD 3.4.2 Luật điều khiển luật hợp thành Dựa vào chất vật lý, số liệu vào có được, kinh nghiệm, dựa vào đặc tính độ thường gặp hệ thống điều khiển dùng PID Hình3.31, ta xác định luật điều khiển tương ứng Chẳng hạn: Hình3.35: Đặc tính q độ thường gặp hệ điều khiển dùng PID Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 102 Khi bắt đầu khởi động, khoảng thời gian al, lúc cần tín hiệu điều khiển lớn để tín hiệu tăng nhanh, suy lúc KP lớn, KD nhỏ KI lớn ta có luật: Nếu e(t) lớn d/dt Zero Thì KP lớn, KD nhỏ KI lớn Xung quanh khoảng thời gian b1 ta muốn tín hiệu điều khiển nhỏ để khơng q điều chỉnh, nghĩa KP nhỏ, KD lớn KI nhỏ ta có luật: Nếu e(t) Zero d/dt âm lớn Thì Kp nhỏ, KD lớn, KI nhỏ Các tác động điều khiển xung quanh khoảng thời gian c1 d1 tương tự xung quanh a1 b1 Với suy luận tương tự, biến ta có tổ hợp × = 25 luật bảng 3.3, bảng 3.4 bảng 3.5 Bảng 3.3: Luật điều khiển cho HCKP d/dt HCKP ERROR A AV ZE DV D A L L V L L AV V N NV V V ZE N NV N N L DV L V L V N D V V NV N N Bảng 3.4: Luật điều khiển cho HCKI d/dt HCKI ERROR A AV ZE DV D A N NV N V L AV NV N NV V L ZE N NV S V V DV NV V S N V D NV V N NV V Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 103 Bảng 3.5: Luật điều khiển cho HCKD d/dt HCKD ERROR A AV ZE DV D A NV V N V N AV V NV NV NV N ZE V NV N N N DV NV NV N NV N D NV V N V L Hình 3.36: Các luật hợp thành 3.4.3 Giải mờ Dùng luật hợp thành Max-Prod, giải mờ theo phương pháp trọng tâm, Khi hệ số HCKP, HCKI, HCKD tính tốn lúc điều khiển là: Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 104 25 HCKP (t )  y l 1 l P  A (e(t ))  B (d / dt ) l l 1 25 HCKI (t )  y l 1 l I Al l  y l 1 l D Al e(t )  Bl (d / dt )  A (e(t ))  B (d / dt ) l  l (3.55) 25 l 1 l (3.54) 25 25 e(t )  Bl (d / dt )  A (e(t ))  B (d / dt ) l 1 HCKD(t )  (3.53) 25  l Al e(t )  Bl (d / dt ) Trong yp-l, yI-l, yD-l tâm tập mờ tương ứng 3.5 MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 3.5.1 Xây dựng sơ đồ mơ Mơ hình mơ xây dựng phần mềm Matlab Simulink Hình 3.37: Cấu trúc hệ điều khiển mờ lai chỉnh định tham số PID Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 105 Hình 3.38: Cấu trúc khâu mờ Hình 3.39: Cấu trúc điều khiển PID Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 106 Hình 3.40: Sơ đồ mơ so sánh hệ điều khiển PID kinh điển hệ mờ lai điều chỉnh tham số PID 3.5.2 Kết mô Thực so sánh chất lượng hai hệ thống PID kinh điển hệ PID Mờ lai điều chỉnh tham số cách cho lượng đặt đầu vào (lần lượt là: lượng đặt số lượng đặt có dạng xung chữ nhật) sau quan sát đáp ứng đầu 3.5.2.1 Đáp ứng hai hệ thống Mômen tải số - Đáp ứng vị trí: Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 107 Vị trí đặt Vị trí PID Vị trí PID - Mờ Hình 3.41: Đáp ứng vị trí hai hệ thống lượng đặt số Vị trí đặt Vị trí PID Vị trí PID - Mờ Hình 3.42: Đáp ứng vị trí hai hệ thống lượng đặt dạng xung Nhận xét: Qua mơ đáp ứng vị trí hệ thống mờ lai hệ kinh điển, ta thấy: Hệ điều khiển mờ lai có lượng q điều chỉnh nhỏ, khơng dao động, sai lệch tĩnh nhỏ, nhanh đạt tới trạng thái ổn định so với hệ điểu khiển kinh điển Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 108 - Đáp ứng góc quay: Góc quay đặt Góc quay PID Góc quay PID - Mờ Hình 3.43: Đáp ứng góc quay tời hai hệ thống lượng đặt số Góc quay đặt Góc quay PID Góc quay PID - Mờ Hình 3.44: Đáp ứng góc quay tời hai hệ thống lượng đặt dạng xung Nhận xét: Qua mơ đáp ứng góc quay tời hệ thống mờ lai hệ kinh điển, ta thấy: Hệ điều khiển mờ lai có lượng điều chỉnh nhỏ, không dao động, sai lệch tĩnh nhỏ, thời gian độ ngắn so với hệ điểu khiển kinh điển Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 109 - Đáp ứng tốc độ: Tốc độ PID Tốc độ PID - Mờ Hình 3.45: Đáp ứng tốc độ hai hệ thống lượng đặt số Tốc độ PID Tốc độ PID - Mờ Hình 3.46: Đáp ứng tốc độ hai hệ thống lượng đặt dạng xung Nhận xét: Dựa vào đường đặc tính tốc độ hệ điều khiển PID với hệ điều khiển PID - Mờ lai, ta thấy điều khiển mờ lai chỉnh định tham số PID vừa thiết kế có lượng điều chỉnh nhỏ, thời gian độ ngắn Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 110 Như vậy, qua so sánh ta thấy mơmen tải khơng đổi, hệ điều khiển vị trí sử dụng điều khiển PID - Mờ lai chỉnh định tham số có tiêu chất lượng đáp ứng tốt sử dụng điều khiển PID kinh điển 3.5.2.2 Đáp ứng tốc độ hai hệ thống Mômen tải thay đổi Tốc độ PID Tốc độ PID - Mờ Mơmen tải Hình 3.47: Đáp ứng tốc độ hai hệ thống lượng đặt số Mômen tải Tốc độ PID Tốc độ PID - Mờ Hình 3.48: Đáp ứng tốc độ hai hệ thống lượng đặt dạng xung Nhận xét: Khi cho mômen tải thay đổi đáp ứng đầu hai điều khiển thay đổi Tuy nhiên, từ đồ thị Hình 3.47 Hình 3.48 có Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 111 thể thấy mức độ phụ thuộc vào mômen tải hệ PI kinh điển lớn so với hệ PID - Mờ Như vậy, điều khiển mờ lai chỉnh định tham số PID vừa thiết kế có đáp ứng tốt so với điều khiển PID kinh điển điều kiện tải thay đổi 3.6 KẾT LUẬN CHƢƠNG Chương luận văn trình bày sở lý thuyết bước thiết kế điều khiển mờ lai chỉnh định tham số PID Từ ứng dụng PID - Mờ điều khiển vị trí cho thiết bị nâng hạ Đưa yêu cầu hệ điều khiển vị trí, tổng hợp mạch vòng dòng điện, mạch vòng tốc độ mạch vịng vị trí hệ Xây dựng điều khiển PID - Mờ với tham số đầu vào sai lệch điều khiển e(t) đạo hàm nhằm xác định hiệu chỉnh tham số cho điều khiển PID Từ đặc tính mơ cho thấy điều khiển PID - Mờ lai vừa thiết kế tốt so với điều khiển PID kinh điển, độ điều chỉnh khả chịu tải, thời gian độ nhỏ Như vậy, điều khiển PID - Mờ hoàn toàn đáp ứng thực tế điều khiển KẾT LUẬN CHUNG Qua trình thực đề tài “Ứng dụng điều khiển PID - Mờ điều khiển thiết bị nâng - hạ” giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo Ts Nguyễn Văn Vỳ, đến đề tài hoàn thành theo tiến độ đề cương đề Thơng qua nghiên cứu, tìm hiểu đề tài, tác giả thu kết sau: - Tìm hiểu luật điều khiển PID, nghiên cứu điều khiển dạng PID tác động điều khiển PID dạng P, dạng I, dạng PI, dạng PD Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 112 dạng PID trình nghiên cứu nhằm so sánh ưu nhược điểm điều khiển - Khảo sát tổng quan hệ thống tuỳ động vị trí, q trình tính tốn đề cập đến thơng số: Điện cơ, điện từ, mơmen qn tính, mơmen cản Từ mơ cho kết quả: Vị trí, góc quay, tốc độ Với kết giúp cho việc đánh giá, khảo sát nâng cao chất lượng - Tìm hiểu, phân tích tổng hợp phương pháp xác định tham số cho điều khiển PID Từ đó, lựa chọn phương pháp xác định tham số điều khiển PID phù hợp cho đối tượng cụ thể Để nâng cao tính chất điều khiển đặc biệt điều khiển đối tượng phi tuyến, luận văn thực việc nghiên cứu xác định hiệu chỉnh tham số điều khiển PID theo lý thuyết mờ - Điều khiển PID mờ dựa kinh nghiệm thực tế, mô tư người thể tính mềm dẻo phân tích thiết kế nên ứng dụng nhiều điều khiển - Kết quan trọng luận văn đã nghiên cứu nâng cao chất lượng hệ truyền động điện sử dụng động chiều nhờ luật điều khiển PID mờ với đối tượng ứng dụng cụ thể hệ thống truyền động cho thiết bị nâng hạ - Kết ban đầu thu chất lượng hệ truyền động nâng lên, điều thể phần mơ - Kết mơ thu hồn toàn phù hợp với kết nghiên cứu lý thuyết Điều chứng tỏ rằng, thuật toán cách thức xây dựng điều khiển mờ lai đắn xác Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 113 - Độ điều chỉnh, thời gian độ, số lần dao động hệ truyền động tốt so với việc dùng điều khiển PID - Kết mô lần minh chứng khẳng định lý thuyết điều khiển mờ lai PID hồn tồn đảm ứng yêu cầu chất lượng điều khiển hệ truyền động phi tuyến Do thời gian có hạn, lực chun mơn cịn hạn chế luận văn dừng lại việc tổng hợp xây dựng điều khiển PID mờ để điều khiển đối tượng động chiều Việc ứng dụng lý thuyết điều khiển PID mờ để điều khiển đối tượng có chất lượng điều khiển tốt nhiều so với điều khiển PID truyền thống KIẾN NGHỊ Trong luận văn nghiên cứu tác dụng điều khiển PID mờ Nếu có điều kiện, tiến hành thí nghiệm Phân tích tổng hợp hệ thống cho chuyển động cụ thể với nhiều đối tượng phức tạp nghiên cứu điều khiển lai khác Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Phương Hà (1996), Điều khiển tự động, NXB KHKT Nguyễn Như Hiển, Lại Khắc Lãi, Hệ mờ nơ ron kỹ thuật điều khiển, NXB Khoa học tự nhiên Công nghệ Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi (2006), Điều chỉnh tự động truyền động điện, NXB KHKT Phạm Công Ngô: Lý thuyết điều khiển tự động (2005), NXB KHKT Nguyễn Doãn Phước; Phan Xuân Minh: Lý thuyết điều khiển mờ Nguyễn Phùng Quang: Matlab & Simulink Nguyễn Trọng Thuần: Điều khiển lơgic ứng dụng Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 115 TÓM TẮT Bản thuyết minh luận văn bao gồm chương, chương nghiên cứu giải số vấn đề sau: Chƣơng 1: Tổng quan điều khiển PID Giới thiệu tổng quan điều khiển PID: Cấu trúc chung điều khiển, tiêu chất lượng hệ thống điều khiển, quy luật điều khiển Giới thiệu phương pháp xác định tham số cho điều khiển PID Phương pháp Ziegler – Nichols, Phương pháp Chien – Hrones – Reswick, Phương pháp tổng T Kuhn, phương pháp tối ưu, phương pháp Xác định tham số điều khiển PID dựa trình tối ưu máy Chƣơng : Bộ điều khiển mờ Giới thiệu tổng quan điều khiển mờ: Lịch sử phát triển logic mờ, số khái niệm logic mờ, cấu trúc điều khiển mờ Phân tích điều khiển mờ: Mờ tĩnh, điều khiển mờ động, điều khiển mờ lai PID Chƣơng 3: Thiết kế điều khiển PID mờ cho máy nâng - hạ Đưa lý thuyết bước thiết kế điều khiển mờ để chỉnh định tham số điều khiển PID Tổng hợp hệ điều khiển vị trí: Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện, tổng hợp mạch vòng điều chỉnh tốc độ, tổng hợp mạch vịng vị trí, sơ đồ cấu trúc, tính tốn tham số, tổng hợp hàm truyền điều khiển Đưa cấu trúc bên điều khiển PID mờ Thiết kế điều khiển PID mờ: xác định biến vào giá trị nó, xây dựng luật điều khiển Nghiên cứu, ứng dụng phần mềm mô Matlab – Simulink, thiết kế mơ tồn hệ thống Quan sát nhận xét kết Tóm tắt kết đề tài, đưa hạn chế kiến nghị hướng phát triển Từ khóa: Hệ tùy động, Hệ điều khiển vị trí, Hệ điều khiển thiết bị nâng hạ, Bộ điều khiển PID, Bộ điều khiển mờ, Bộ điều khiển mờ lai Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ... ? ?Ứng dụng điều khiển PID - Mờ điều khiển thiết bị nâng - hạ? ?? Nội dung gồm chương sau: Chƣơng I: Tổng quan điều khiển PID Chƣơng II: Bộ điều khiển mờ Chƣơng III: Thiết kế PID - Mờ điều khiển máy nâng. .. giải mờ 47 2.4 Các điều khiển mờ 51 2.4.1 Bộ điều khiển mờ tĩnh 51 2.4.2 Bộ điều khiển mờ động 54 2.4.3 Bộ điều khiển mờ lai 57 2.4.4 Bộ điều khiển mờ. .. thường thiết kế theo hai hướng: hướng thứ Sử dụng điều khiển đại như: Điều khiển tối ưu, điều khiển bền vững, điều khiển mờ, điều khiển thích nghi….Hướng thứ sử dụng điều khiển lai để tận dụng