MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 4.1 Mô phỏng
4.2. Thiết kế hệ thống Thực nghiệm
4.2.1. Tổng quan phần cứng của hệ thống.
Phần cứng thiết kế bao gồm các khối sau:
- Khối nguồn: Cấp nguồn cho các linh kiện trong mạch hoạt động bao gồm nguồn +5V, -5V và +12V.
- Khối xử lý trung tâm: sử dụng vi xử lý DsPIC30F4013 có tốc độ tính toán, xử lý nhanh, đáp ứng được yêu cầu bài toán đặt ra.
- Khối hiển thị: sử dụng LED 7 thanh hiển thị giá trị nhiệt độ đo và các thông số hệ thống.
- Khối LED chỉ thị: dùng LED đơn chỉ thị nguồn và LED RUN chỉ thị hoạt động của hệ thống.
- Khối truyền thông: truyền thông nối tiếp RS232 sử dụng MAX232. - Khối chuyển đổi tương tự sang số dùng DAC MCP4922
- Khối điều khiển rơle: điều khiển ON/OFF.
- Khối đầu vào cách ly: nhận biết các đầu vào hệ thống. - Khối đo nhiệt độ sử dụng PT100: đo nhiệt độ lò điện trở.
- Khối bắt điểm 0: nhận biết thời điểm gốc phát xung điều khiển.
- Khối điều khiển TRIAC (sử dụng BTA41): điều khiển nhiệt độ bằng cách điều chỉnh điện áp cho lò điện trở để gia nhiệt.
4.2.2. Thiết kế chi tiết phần cứng.
Phần cứng thiết kế phải đảm bảo yêu cầu của bài toán là điều khiển ổn định nhiệt độ của mô hình lò điện trở. Nhiệm vụ đặt ra là điều khiển nhiệt độ bám theo nhiệt độ đặt 90oC với bài toán sấy dầu, với độ sai số cho phép. Từ yêu cầu bài toán thiết kế, tôi đưa ra phần cứng thiết kế chi tiết.
4.2.3. Thử nghiệm thực tế
* Mục tiêu thử nghiệm
Đánh giá độ tin cậy, hoạt động ổn định của phần cứng cũng như chương trình phần mềm khi hoạt động trong thực tế.
Làm cơ sở căn cứ để có thể đánh giá, hoàn thiện luận văn.
* Nội dung thử nghiệm
Hình 4.2.4 Đáp ứng của đối tượng lò nhiệt khi sử dụng bộ điều khiển PI theo phương pháp tối ưu môdul
KẾT LUẬN
Trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ chủ yếu, luận văn đã có được những kết quả khoa học đáng kể sau đây:
Xây dựng đầy đủ phương pháp luận để phân tích và tổng hợp, thiết kế được bộ điều khiển cho lò sấy.
Nghiên cứu thiết kế và lắp đặt đo nhiệt độ chính xác dùng PT100
Nghiên cứu thiết kế được bộ điều khiển PID nhiệt độ.
Kết quả lý thuyết được kiểm chứng bằng phần mềm mô phỏng Matlab và Simulink.
Kết quả thực nghiệm: đã thiết kế, chế tạo và lắp ráp hoàn chỉnh, chạy ổn định được bộ điều khiển PID cho đối tượng nhiệt độ lò sấy dầu nguyên liệu.
Nhận xét:
Luận văn đã thiết kế và lắp đặt hoàn chỉnh được bộ điều khiển PID cho đối tượng nhiệt độ lò sấy.
Hướng phát triển trong thời gian tới của luận văn là phát triển phần mềm máy tính HMI, vẽ đặc tính, tính toán và điều khiển online bằng phần mềm Matlab và áp dụng 1 số phương pháp điều khiển khác ( điều khiển thích nghi, điều khiển mờ…..)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Nguyễn Thương Ngô (1999), Lý thuyết điều khiển hiện đại, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
2. Phạm Công Ngô (2006), Lý thuyết điều khiển tự động, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
3. Nguyễn Phùng Quang, Matlab và Simulink (2004) , Nhà Xuất Bản Khoa học và kỹ thuật.
4. Nguyễn Doãn Phước Phan Xuân Minh (2001), Nhận dạng hệ thống điều khiển, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
5. Hoàng Minh Sơn, Cơ sở hệ thống Điều khiển quá trình, NXB Bách Khoa Hà Nội.
Tiếng Anh
6. Katsuhiko Ogata -1997 by prentice –Hall Inc Modern Control Engineering – Third Edition
7. Richard C.Dorf , Robret H.Bishop -2008 Pearson Education Inc. Modern Control Systems – Eleventh Editon .