Nghiên cứu cải thiện bộ điều khiển pid mờ để điều khiển vị trí xilanh thủy lực

Một hệ thống điều khiển control system là một liên kết của nhiều thành phần tạo nên một cấu hình hệ thống có khả năng đáp ứng một yêu cầu nhất định Cơ sở để thực hiện việc phân tích một hệ thống là kiến thức nền tảng cung cấp bởi lý thuyết hệ thống tuyến tính trong đó giả thiết mối quan hệ giữa các thành phần của hệ thống là mối quan hệ nhân quả Một thành phần hay quá trình process cần được điều khiển có thể biểu diễn bằng một khối có đầu vào và đầu ra Quan hệ vào ra thể hiện mối quan hệ nhân quả của quá trình trong đó tín hiệu vào được xử lý nhằm tạo ra một tín hiệu ra thường là với công suất đã được khuyếch đại Một hệ thống điều khiển kiểu vòng hở open loop sử dụng một bộ điều khiển nhằm điều khiển một quá trình đáp ứng một yêu cầu xác định trước Trái với các hệ thống điều khiển vòng hở một hệ thống điều khiển kiểu vòng kín closed loop sử dụng thêm một giá trị đo của tín hiệu ra thực sự để so sánh với đáp ứng đầu ra được mong muốn cho quá trình cần điều khiển Giá trị đo này được gọi là tín hiệu phản hồi feedback signal

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN BỘ ĐIỀU KHIỂN PID MỜ ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ XILANH THỦY LỰC Người hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Số thẻ sinh viên : Lớp: ThS TRẦN NGỌC HẢI ĐẶNG HỮU PHÁP 101150005 15CDTLT Đà Nẵng, 2018 Nghiên cứu cải thiện điều khiển PID mờ để điều khiển vị trí xilanh thủy lực MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời cảm ơn i Lời cam đoan Mục lục ii iii Danh sách bảng biểu, hình vẽ sơ đồ Danh sách cụm từ viết tắt iv v Trang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 1.1 Giới thiệu chung lịch sử điều khiển tự động 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Lịch sử điều khiển tự động 1.2 Các nguyên tắc hệ thống điều khiển tự động 1.3 Các phương pháp điều khiển sử dụng 1.3.1 Điều khiển PID 1.3.2 Điều khiển PID Fuzzy 12 1.3.3 Điều khiển tối ưu 23 1.3.5 Điều khiển Nơron 28 1.3.6 Điều khiển sinh học (Thuật toán bầy đàn) 37 CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG THỦY LỰC 40 2.1 Lý thuyết điều khiển tự động thủy lực 40 2.1.1 Phương pháp phân tích tính tốn thơng số mạch thủy lực 40 2.1.2 Phương pháp phân tích tính toán van trượt điều khiển 42 2.1.3 Độ đàn hồi dầu, độ cứng thủy lực tần số riêng 45 2.2 Các phương pháp điều khiển tự động thủy lực 49 2.2.1 Điều khiển hở 49 2.2.2 Điều khiển kín 57 2.3 Các chức hệ thống điều khiển tự động thủy lực 69 2.3.1 Điều khiển vị trí 69 2.3.2 Điều khiển tốc độ 73 SVTH: Đặng Hữu Pháp iii GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Nghiên cứu cải thiện điều khiển PID mờ để điều khiển vị trí xilanh thủy lực CHƯƠNG 3: NGUYÊN CỨU CẢI THIỆN BỘ ĐIỀU KHIỂN PID MỜ ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ XILANH THỦY LỰC 78 3.1 Phân tích mơ hình điều khiển vị trí xilanh thủy lực 78 3.2 Xây dựng mơ hình ngun cứu mơ hình tốn 79 3.3 Giới thiệu phần mềm Matlab 3.3.1 Giới thiệu 83 3.3.2 Thiết kế mơ hình qui luật mờ hệ thống điều khiển Matlab/simulink 84 3.3.2 Thiết kế giao diện khảo sát hệ thống Matlab/guide 87 3.4 Khảo sát thực nghiệm 87 3.4.1 Đặc tính kỹ thuật số phận điều khiển 87 3.4.2 Khảo sát đặc tính động lực học hệ thống 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 SVTH: Đặng Hữu Pháp iv GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Nghiên cứu cải thiện điều khiển PID mờ để điều khiển vị trí xilanh thủy lực CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 1.1 Giới thiệu chung lịch sử điều khiển tự động 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.1.1 Giới thiệu Một hệ thống điều khiển (control system) liên kết nhiều thành phần, tạo nên cấu hình hệ thống có khả đáp ứng u cầu định Cơ sở để thực việc phân tích hệ thống kiến thức tảng cung cấp lý thuyết hệ thống tuyến tính, giả thiết mối quan hệ thành phần hệ thống mối quan hệ nhân-quả Một thành phần hay q trình (process)cần điều khiển biểu diễn khối có đầu vào đầu Quan hệ vào - thể mối quan hệ nhân - q trình, tín hiệu vào xử lý nhằm tạo tín hiệu ra, thường với công suất khuyếch đại Một hệ thống điều khiển kiểu vòng hở (open-loop) sử dụng điều khiển nhằm điều khiển trình đáp ứng yêu cầu xác định trước Trái với hệ thống điều khiển vòng hở, hệ thống điều khiển kiểu vịng kín (closed-loop) sử dụng thêm giá trị đo tín hiệu thực để so sánh với đáp ứng đầu mong muốn cho trình cần điều khiển Giá trị đo gọi tín hiệu phản hồi (feedback signal) Hệ thống điều khiển phản hồi hệ thống điều khiển có khuynh hướng trì mối quan hệ định trước giá trị biến thiên hệ thống phép so sánh giá trị này, sử dụng sai khác phương thức điều khiển Hệ thống điều khiển vòng hở (open-loop) sử dụng điều khiển nhằm điều khiển trình đáp ứng yêu cầu xác định trước Đáp ứng mong muốn Bộ điều khiển Quá trình Ra Hình 1.1 Hệ thống điều khiển vịng hở Hệ thống điều khiển kiểu vịng kín (closed-loop) sử dụng thêm giá trị đo tín hiệu thực để so sánh với đáp ứng đầu mong muốn cho trình cần điều khiển Giá trị đo gọi tín hiệu phản hồi (feedback signal) SVTH: Đặng Hữu Pháp GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Nghiên cứu cải thiện điều khiển PID mờ để điều khiển vị trí xilanh thủy lực Đáp ứng mong muốn Bộ điều khiển So sánh Quá trình Hệ đo Hình 1.2 Hệ thống điều khiển phản hồi kiểu vịng kín Hệ thống điều khiển đa biến hệ thống trở nên phức tạp, cần xem xét tới mối quan hệ nhiều biến cần điều khiển hệ thống Những hệ thống gọi hệ thống điều khiển đa biến (multi-variable control system ) Đáp ứng mong muốn Bộ điều khiển So sánh Quá trình Giá trị Hệ đo Hình 1.3 Hệ thống điều khiển đa biến 1.1.1.2 Các thành phần hệ thống điều khiển r(t) u(t ) e(t) Bộ điều khiển Cht (t) c(t) Đối tượng Cảm biến Hình 1.4 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển Trong đó: - r(t) (reference input): tín hiệu vào, tín hiệu chuẩn - c(t) (controlled output): tín hiệu - Cht(t): tín hiệu hồi tiếp - e(t) (error): sai số - u(t) : tín hiệu điều khiển SVTH: Đặng Hữu Pháp GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Nghiên cứu cải thiện điều khiển PID mờ để điều khiển vị trí xilanh thủy lực Để thực trình điều khiển định nghĩa trên, hệ thống điều khiển bắt buộc gồm có ba thành phần thiết bị đo lường (cảm biến), điều khiển đối tượng điều khiển Thiết bị đo lường có chức thu thập thơng tin, điều khiển thực chức xử lý thông tin, định điều khiển đối tượng điều khiển chịu tác động tín hiệu điều khiển 1.1.1.3 Các toán lĩnh vực điều khiển tự động - Phân tích hệ thống: Cho hệ thống tự động biết cấu trúc thơng số Bài tốn đặt sở thông tin biết tìm đáp ứng hệ thống đánh giá chất lượng hệ Bài tốn ln giải - Thiết kế hệ thống: Biết cấu trúc thông số đối tượng điều khiển Bài toán đặt thiết kế điều khiển để hệ thống thỏa mãn yêu cầu chất lượng Bài toán nói chung giải - Nhận dạng hệ thống: Chưa biết cấu trúc thông số hệ thống Vấn đề đặt xác định cấu trúc thơng số hệ thống Bài tốn khơng phải lúc giải 1.1.2 Lịch sử điều khiển tự động Hệ thống phản hồi phát minh châu Âu thiết bị khống chế nhiệt độ Cornelis Drebbel (1572 – 1633) Hà Lan Dennis Papin (1647 – 1712) phát minh thiết bị điều chỉnh áp suất cho nồi vào năm 1681 Đây dạng thiết bị an toàn, tương tự van an toàn nồi áp suất Thiết bị điều khiển phản hồi tự động sử dụng hệ thống công nghiệp ghi nhận thiết bị điều tốc James Watt phát triển vào năm 1769, dùng để điều khiển tốc độ động nước Theo người Nga hệ thống phản hồi đầu tiênlà thiết bịđiều chỉnh mức nước,doI Polzunov phát minh vào năm 1765 Thiết bị đo mức nước nồi điều khiểnviệc đóng mở van cấp nước Năm 1868, J.C Maxwell người thiết lập lý thuyết toán học liên quan tới lý thuyết điều khiển, sử dụng mơ hình phương trình vi phân để giải thích vấn đề tính thiếu ổn định mà thiết bị điều tốc James Watt gặp phải Nghiên cứu Maxwell quan tâm tới ảnh hưởng tham số hệ thống tới hiệu suất hệ thống.Cũng khoảng thời gian đó, nhà khoa học Nga I.A Vyshnegradskii thiết lập lý thuyết toán học thiết bị điều chỉnh SVTH: Đặng Hữu Pháp GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Nghiên cứu cải thiện điều khiển PID mờ để điều khiển vị trí xilanh thủy lực Từ giai đoạn trước chiến tranh giới thứ II, lý thuyết kỹ thuật điều khiển phát triển theo hai xu hướng khác Tại Mỹ Tây Âu, động lực thúc đẩy ứng dụng phản hồi phát triển hệ thống điện thoại khuyếch đại phản hồi điện tử, thực Bode, Nyquist Black Bell Telephone Laboratories (Bell Labs – thành lập AT&T vào năm 1925, từ năm 1996 trở thành phận Lucent Technologies) Đặc trưng xu hướng sử dụng phương pháp miền tần số, chủ yếu để mô tả hoạt động khuyếch đại phản hồi biến tần số dải thông Xu hướng thứ hai diễn Liên bang Xô viết, nơi mà lý thuyết điều khiển lĩnh vực thống lĩnh nhiều nhà toán học học ứng dụng danh tiếng Vì vậy, lý thuyết điều khiển Xơ viết theo hướng dùng mơ hình tốn học miền thời gian, sử dụng phương trình vi phân Các kỹ thuật miền tần số thống trị lĩnh vực điều khiển sau chiến tranh giới thứ II với ứng dụng ngày phổ biến phương pháp biến đổi Laplace mặt phẳng tần số phức Vào năm 1950s, trọng tâm lý thuyết điều khiển phát triển ứng dụng phương pháp mặt phẳng đặc biệt phương pháp quỹ tích nghiệm Đến năm 1980s, việc sử dụng máy tính số cho phận điều khiển trở nên phổ biến Những phần tử điều khiển sử dụng máy tính có khả tính tốn cách nhanh chóng xác, điều trước nằm khả kỹ sư điều khiển Ngày nay, máy tính khơng thể thiếu hệ điều khiển nhiều biến hệ thống cần đo đạc điều khiển lúc Với mở đầu kỷ nguyên không gian, động lực kỹ thuật điều khiển xuất hiện, cần thiết phải thiết kế hệ thống điều khiển vơ phức tạp có độ xác cao cho hệ thống tên lửa thăm dị khơng gian Thêm nữa, cần thiết phải giảm tới mức tối thiểu trọng lượng vệ tinh điều khiển chúng cách xác khai sinh lĩnh vực quan trọng: điều khiển tối ưu Do yêu cầu đó, phương pháp miền thời gian Lyapunov, Minorsky số nhà khoa học khác ngày quan tâm Ngoài ra, lý thuyết điều khiển tối ưu phát triển L.S Pontryagin (Nga) R Bellman (Mỹ) chủ đề quan tâm 1.2 Các nguyên tắc hệ thống điều khiển tự động Nguyên tắc 1: Ngun tắc thơng tin phản hồi Muốn q trình điều khiển đạt chất lượng cao, hệ thống phải tồn hai dịng thơng tin: Một từ điều khiển đến đối lượngvà từ đối tượng ngược điều khiển SVTH: Đặng Hữu Pháp GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Nghiên cứu cải thiện điều khiển PID mờ để điều khiển vị trí xilanh thủy lực (dịng thông tin ngược gọi hồi tiếp) Điều khiển không hồi tiếp (điều khiển vịng hở) khơng thể đạt chất lượng cao, có nhiễu - Điều khiển bù nhiễu: sơ đồ điều khiển theo nguyên tắc bù nhiễu để đạt đầu c(t) mong muốn mà khơng cần quan sát tín hiệu c(t) Về nguyên tắc, hệ phức tạp điều khiển bù nhiễu cho chất lượng tốt n(t) r(t) u(t) Bộ điều khiển c(t) Đối tượng Hình 1.5 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển bù nhiễu - Điều khiển san sai lệch: Bộ điều khiển quan sát tín hiệu c(t) , so sánh với tín hiệu vào mong muốn r(t) để tính tốn tín hiệu điều khiển u(t) Nguyên tắc điều khiển điều chỉnh linh hoạt, loại sai lệch, thử nghiệm sửa sai Đây nguyên tắc điều khiển u(t ) e(t) r(t) Bộ điều khiển Cht (t) c(t) Đối tượng Cảm biến Hình 1.6 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển san sai lệch - Điều khiển phối hợp: Các hệ thống điều khiển chất lượng cao thường phối hợp sơ đồ điều khiển bù nhiễu điều khiển san sai lệch r(t) e(t) Bộ điều khiển Cht (t) u(t ) c(t) Đối tượng Cảm biến Hình 1.7 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển phối hợp SVTH: Đặng Hữu Pháp GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Nghiên cứu cải thiện điều khiển PID mờ để điều khiển vị trí xilanh thủy lực Nguyên tắc 2: Nguyên tắc đa dạng tương xứng Muốn trình điều khiển có chất lượng đa dạng điều khiển phải tương xứng với đa dạng đối tượng Tính đa dạng điều khiển thể khả thu thập thông tin, lưu trữ thơng tin, truyền tin, phân tích xử lý, chọn định, Ý nghĩa nguyên tắc cần thiết kế điều khiển phù hợp với đối tượng Nguyên tắc 3: Nguyên tắc bổ sung Một hệ thống tồn hoạt động môi trường cụ thể có tác động qua lại chặt chẽ với mơi trường Ngun tắc bổ sung ngồi thừa nhận có đối tượng chưa biết (hộp đen) tác động vào hệ thống ta phải điều khiển hệ thống lẫn hộp đen Ý nghĩa nguyên tắc thiết kế hệ thống tự động, muốn hệ thống có chất lượng cao khơng thể bỏ qua nhiễu môi trường tác động vào hệ thống Nguyên tắc 4: Nguyên tắc dự trữ Vì nguyên tắc coi thông tin chưa đầy đủ phải đề phịng bất trắc xảy khơng dùng tồn lực lượng điều kiện bình thường Vốn dự trữ không sử dụng, cần để đảm bảo cho hệ thống vận hành an toàn Nguyên tắc 5: Nguyên tắc phân cấp Đối với hệ thống điều khiển phức tạp cần xây dựng nhiều lớp điều khiển bổ sung cho trung tâm Cấu trúc phân cấp thường sử dụng cấu trúc hình cây, ví dụ hệ thống điều khiển giao thông đô thị đại, hệ thống điều khiển dây chuyền sản xuất Nguyên tắc 6: Nguyên tắc cân nội Mỗi hệ thống cần xây dựng chế cân nội để có khả tự giải biến động xảy 1.3 Các phương pháp điều khiển sử dụng 1.3.1 Điều khiển PID 1.3.1.1 Khái niệm Bộ điều khiển PID-(Proportional Integral Derivative) chế phản hồi vòng điều khiển Bộ điều khiển PID tính tốn giá trị "sai số" hiệu số giá trị đo thông số biến đổi giá trị đặt mong muốn Bộ điều khiển thực giảm tối đa sai số cách điều chỉnh giá trị điều khiển đầu vào 1.3.1.2 Chức cấu hình điều khiển PID e(t) SVTH: Đặng Hữu Pháp Bộ điều chỉnh u(t) GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Nghiên cứu cải thiện điều khiển PID mờ để điều khiển vị trí xilanh thủy lực Bộ hiệu chỉnh PID hoạt động theo quy luật điều chỉnh sau: a Quy luật tỷ lệ (P) Tín hiệu điều khiển quy luật tỷ lệ hình thành theo cơng thức: u(t)= Kp.e(t) (1.1) Trong : Kp hệ số khuếch đại Theo tính chất khâu tỷ lệ( khuếch đại) ta thấy tín hiệu ln trùng pha với tín hiệu vào, nên khâu khuếch dại có ưu điểm tốc độ tác động nhanh Tuy nhiên, nhược điểm khâu tỷ lệ sử dụng với đối tượng tĩnh, hệ thống điều khiển tồn sai lệch tĩnh Để giảm sai lệch tĩnh tứ tăng độ xác điều khiển phải tăng hệ số khuếch đại, làm cho hệ tăng tuyến tính dao động dẫn đến ổn định Hình 1.8 Quy luật tỷ lệ ( hệ số KP) SVTH: Đặng Hữu Pháp GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải 3.3.2 Thiết kế mơ hình qui luật mờ hệ thống điều khiển Matlab/simulink Thiết kế điều khiển mờ hình Hình 3.6 Bộ điều khiển mờ SVTH: Đặng Hữu Pháp 84 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Chọn qui luật mờ cho hệ thống Hình 3.7 Luật điều khiển mờ SVTH: Đặng Hữu Pháp 85 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Thiết kế mơ hình hệ thống điều khiển hình 3.8 Hình 3.8 Mơ hình hệ thống điều khiển dùng điều khiển mờ SVTH: Đặng Hữu Pháp 86 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải 3.3.2 Thiết kế giao diện khảo sát hệ thống Matlab/guide Giao diện matlab hình 3.9 Hình 3.9 Giao diện matlab/guide 3.4 Khảo sát thực nghiệm 3.4.1 Đặc tính kỹ thuật số phận điều khiển a Đặc tính kỹ thuật van servo BD062-Parker electrohydraulic - Lưu lượng( áp suất 70.3 kg/cm2): 0÷76.734 l/p (1278.9 cm3/s) - Áp suất làm việc: 15÷35 Bar (15.466÷316.35 kg/cm2) - Dịng điện định mức: 100mA - Điện trở cuộn dây: 28Ω - Nhiệt độ làm việc: -1÷106 độ C - Tổn thất áp suất nhất: 30% - Độ tuyến tính đặc tính I-Q: ≤ 10% - Độ sai lệch từ trễ đặc tính I-Q: ≤5% - Độ trượt đặc tính I-Q: ≤ 2% b Đặc tính kỹ thuật cảm biến vị trí đo chiều dài - Số PN 9810903 - LMax= 12 in(30.48 cm) - Điện trở: 5kΩ SVTH: Đặng Hữu Pháp 87 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải - Điện áp max: < 100 V DC - Nhiệt độ đến : 70 độ C - Sai số tuyến tính: ≤ 0.1% c Đặc tính kỹ thuật khuếch đại BD90-Parker electrohydraulic - Điện áp nguồn: 115V 230V - Công suất: 30 VA - Tần số: 50/60 Hz - Tín hiệu điều khiển: ±14V DV ± 28mA - Hệ số khuếch đại: Mạch điều khiển: K=5 lắp J5, K=10 lắp J6 Mạch phản hồi: K=5 lắp J18,K=10 lắp J19 - Nhiệt độ làm việc: 0÷70 độ C - Bộ làm PID - Điện áp cung cấp cho loại cảm biến: ±10V, ±15V - Tùy theo yêu cầu sử dụng mà điều chỉnh khuếch đại cho phù hợp d Đặc tính kỹ thuật động điện pha SunDo - Kiểu: Y100-4 - Công suất: 2.2 Kw - Số vòng quay: 1490 v/p - Trọng lượng: 22kg - Cấp B: 1P44 - Điện áp : 220V - Dòng điện: 13.5A - Tần số: 50Hz 3.4.2 Khảo sát đặc tính động lực học hệ thống Cho thông số sau:  = 2(Cm5/Kg.s); KV = 20 (Cm3/s/mA); KC =0.2 (V/cm);F1 =20 (cm2); C = 0.5 (daN/cm); K0 = (Cm5/Kg.s); T = 0.1; f = 0.1; m = (Kg);Ka=2 mA/V SVTH: Đặng Hữu Pháp 88 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Hình 3.10: Đồ thị hệ thống có tải cố định tuyến tính a Đồ thị khảo sát động lực học hệ thống có tải cố định b Đồ thị khảo sát động lực học hệ thống có tải tuyến tính SVTH: Đặng Hữu Pháp 89 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Bảng Kết khảo sát đáp ứng đồ thị có tải cố định tuyến tính a Kết khảo sát đáp ứng đồ thị có tải cố định Vị trí (mm) 100 150 200 Độ Vượt Thời gian Sai số cận Sai số cận lố(%) Xác lập(s) trên(%) dưới(%) Thực tế 2.6 0.2 0.4 Lý Thuyết 0.7 Thực tế 3.2 0.2 0.4 Lý Thuyết 3.5 0.27 Thực tế 3.9 0.05 0.25 Lý Thuyết 0.3 Phương thức b Kết khảo sát đáp ứng đồ thị có tải tuyến tính Vị trí Phương thức (mm) 100 150 200 Độ Vượt lố(%) Thời gian Xác lập(s) Sai số cận trên(%) Sai số cận dưới(%) Thực tế 2.2 0.2 0.3 Lý Thuyết 2.5 0.6 Thực tế 2.8 0.2 0.4 Lý Thuyết 3.2 0.3 Thực tế 3.5 0.05 0.25 Lý Thuyết 3.8 0.1 0.2 SVTH: Đặng Hữu Pháp 90 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Kết khảo sát khơng tải(FE=0) Hình 3.11 Khảo sát động lực học hệ thống không tải Bảng Kết khảo sát đáp ứng đồ thị khơng tải Vị trí (mm) Phương thức Độ Vượt lố(%) Thời gian Xác lập(s) Sai số cận trên(%) Sai số cận dưới(%) Thực tế 1.84 0.1 0.4 Lý Thuyết 2.3 0.1 0.2 Thực tế 2.6 0.1 0.2 Lý Thuyết 2.8 0.1 0.2 Thực tế 3.4 0.05 0.3 Lý Thuyết 3.7 0.05 0.2 100 150 200 Nhận xét: Từ số liệu khảo sát, với điều khiển mờ đáp ứng tốt dùng cho hệ thủy lực chuyển động thằng với tải tuyến tính, rút ngắn thời gian độ để tiến nhanh đến chế độ xác lập Vì thời gian làm đồ án có hạn nên chưa phải điều khiển mờ chỉnh định tham số PID tốt KẾT LUẬN SVTH: Đặng Hữu Pháp 91 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải Sau tháng thực đồ án tốt nghiệp, hướng dẫn chu đáo tận tình Th.S Trần Ngọc Hải, với nổ lực thân em để hoàn thành đồ án với đề tài : “ Nghiên cứu cải thiện điiều khiển PID mờ để điều khiển vị trí xilah thủy lực” Qua trình làm, em trao dồi khả thiết kế, tính tốn thiết kế hệ thống thủy lực, ứng dụng kiến thức học vào mơ hình thực tế, trao dồi kỹ giải vấn đề Qua làm tiền việc nâng cao kiến thưc tảng vững cho công việc chuyên môn sau Trong trình làm, lượng kiến thức hiểu biết vấn đề cịn thấp nên em khơng tránh khỏi sai sót chạy mơ hình thực tế để khảo sát lấy kết để so sánh với kết trước sai số nhiều, em mong thầy (cơ ) tận tình lỗi sai để em khắc phục, đồng thời giúp em đúc kết kinh nghiệm làm việc cho thân Hướng phát triển đề tài sử dụng điều khiển mờ trượt để điều khiển ứng dụng mạng noron nhân tạo để có kết tốt SVTH: Đặng Hữu Pháp 92 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải TÀI LIỆU THAM KHẢO Chi tiết máy Nhà xuất Giáo dục Hồ Đắc Thọ, Ninh Từ Tốn, 1978 Cơ sở dung sai đo lường chế tạo máy Nhà xuất Đại học Trung cấp chuyên nghiệp Hà Nội Khoa Công nghệ thông tin – Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Hưng Kỹ thuật điều khiển tự động Nguyễn Ngọc Cẩn, 1974 Truyền động dầu ép cắt kim loại Nguyễn Thị Phương Hà, 2007 Lý thuyết điều khiển đại Nhà xuất bảnĐại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh PGS.TS Lê Viết Giảng, Phan Kì Phùng Sức bền vật liệu Nhà xuất bảnGiáo dục PGS.TS Trần Xuân Tùy Giáo trình hệ thống điều khiển tự động tự động thủy lực PGS.TS Trần Xuân Tùy, Ths Trần Minh Chính Ths Trần Ngọc Hải Giáo trình hệ thống truyền động thủy khí Trường Đại học Cơng Nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội Giáo trình kỹ thuật điều khiển SVTH: Đặng Hữu Pháp 93 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải PHỤ LỤC SVTH: Đặng Hữu Pháp 94 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải PHỤ LỤC Chương trình điều khiển: void loop() { pre_error = vi_tri; if (stringComplete) { if(inputString.startsWith("S")) { inputString.remove(0,1); inputString.trim(); vi_tri=inputString.toFloat()*10/3; } if(inputString.startsWith("T")) { inputString.remove(0,1); inputString.trim(); time_=100*inputString.toInt(); } //TRUYEN DU LIEU if(inputString.startsWith("G")) { int x=0; while(xsetInput(1, error); fuzzy->setInput(2, de); fuzzy->setInput(3, error); fuzzy->setInput(4, de); fuzzy->setInput(5, error); fuzzy->setInput(6, de); fuzzy->fuzzify(); kp_ = fuzzy->defuzzify(1); kd_ = fuzzy->defuzzify(2); ki_ = fuzzy->defuzzify(3); kp = 20*kp_ + 13; kd = 0.04*kd_; ki = 0.0001*ki_; de=(error-pre_error)*inv_sample; ppart=kp*error; dpart=kd*(error-pre_error)*inv_sample; SVTH: Đặng Hữu Pháp 97 GVHD: Th.S Trần Ngọc Hải ipart+=ki*sample*error; out_put=ppart+ipart+dpart; pre_error=error; if(out_put>=1010) out_put=1010; if(out_put1010) value=1010; if(value