Dưới đây là kết quả chúng em đã chạy thực nghiệm trên những công cụ đã xây dựng.
1) Đáp ứng của đối tượng với các mức giá trị đặt khác nhau:
Quá trìnhđiều khiển với chu kỳ điều khiển là Tc = 4 s.
Nhận xét:
Trong dải nhiệt độ từ 80 – 250 thì quá trình điều khiển cho đầu ra bám đ ược với tín hiệu đặt ở nhiều mức step khác nhau.
Chất lượng điều khiển là khá tốt: độ quá điều chỉnh nh ỏ, sai lệch tĩnh không đáng kể (<3%).
Việc cài đặt và thực hiện trên nền VĐK, VXL là hoàn toàn khả thi. Khi mà tốc độ tính toán của CPU ngày càng cao thì khả năng đáp ứng thời gian thực là càng tốt.
MAI VĂN SỸ, NGUYỄN NGỌC LINH – ĐKTĐ – KSTN– K48 119
KẾT LUẬN
Những kết quả đãđạt được
Ngay từ khi mới ra đời, điều khiển dự báo đã được phát triển mạnh mẽ v à đã có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp. Nó đặc biệt hấp dẫn với những ng ười sử dụng có kiến thức hạn chế về lý thuyết điều khiển bởi vì những khái niệm đưa ra đều rất trực quan, đồng thời việc điều chỉnh tương đối dễ dàng.Nó có thể được sử dụng để điều khiển rất nhiều quá trình, từ những quá trình có đặc tính động học đơn giản cho tới những quá trình phức tạp hơn, kể cả những hệ thống có thời gian trễ lớn hoặc hệ pha không cực tiểu, hệ không ổn định.
Chọn cho mình đề tài tốt nghiệp về điều khiển dự báo tr ên cơ sở hệ logic mờ, chúng em đã rất nỗ lực tìm tòi, nghiên cứu về lý thuyết mờ, điều khiển dự báo theo mô hình cũng như các ứng dụng của chúng. Các kết quả đãđạt được:
- Nghiên cứu về lý thuyết mờ, lý thuyết điều khiển dự báo theo mô hình, tiến hành mô phỏng điều khiển trên một số đối tượng bằng phần mềm Matlab.
- Thiết kế mạch điều khiển dựa tr ên vi điều khiển AVR của hãng Atmel. Mạch có các phần vào ra tương tự, vào ra số, bàn phím, LCD, cổng RS 232, cổng lập trình SPI … Ngoài việc được sử dụng như một bộ điều khiển, mạch còn có thể sử dụng như là một công cụ phục vụ cho mục đích học tập nghiên cứu về vi xử lý, vi điều khiển, lập trình các thuật toán điều khiển…
- Viết phần mềm nhúng cho vi điều khiển, phần mềm điều khiển giám sát trên máy tính.
- Xây dựng bộ điều khiển dự báo tr ên cơ sở hệ mờ cho đối tượng là mỏ hàn nhiệt. Các thao tác điều khiển có thể thực hiện đ ược trên mạch điều khiển hoặc trên máy tính. Kết quả điều khiển là tương đối tốt.
Những mặt còn hạn chế
Trong thời gian làm đồ án, chúng em đã rất cố gắng nghiên cứu, thiết kế để có được những kết quả đã nêu trên. Tuy nhiên do thời gian và kiến thức của chúng em có hạn, cộng với một số điều kiện về thiết bị không cho phép n ên trong đồ án còn nhữnghạn chế :
- Mới chỉ thiết lập và có được kết quả cho việc điều khiển với đối t ượng là mỏ hàn nhiệt.
- …
Hướng phát triển của đề tài
Dựa trên những kết quả đãđạt được, những hạn chế còn tồn tại, và gợi ý của giáo viên hướng dẫn, chúng em đãđề ra hướng phát triển đề tài là:
- Cài đặt thêm nhiều các thuật toán điều khiển dự báo khác.
- Mở rộng thêm các đối tượng thực có thể làm việc được như lò nhiệt, bình mức… - Bổ sung thêm những chức năng mới cho mạch điều khiển, có thể giám sát v à điều
khiển từ xa ...
- Phát triển sản phẩm thành một card điều khiển dự báo chuyên dụng dùng cho nhiều đối tượng công nghiệp khác nhau.
Chúng em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô. Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phan Xuân Minh, các thầy cô giáo trong bộ môn Điều khiển tự động, khoa Điện, tr ường ĐH BKHN; thầy Phạm Xuân Khánh, thầy Nguyễn Minh Thiện, tr ường ĐH CNHN, cùng các thầy cô giáo khác đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này.
MAI VĂN SỸ, NGUYỄN NGỌC LINH – ĐKTĐ – KSTN– K48 121
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] - E. S. Camacho, C. Bordons, Model predictive control in process industry , Springer,
London, 1995. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[2] - N.D.Phuoc, P.X.Minh, Lý thuyết điều khiển mờ, NXB Khoa học kỹ thuật, 2000. [3] - Kevin M. Passino, Stephen Yurkovich - Fuzzy Control– Addison Wesle.
[4] - Jairo Espinosa, Joo Vandewalle and Vincent Wertz – Fuzzy Logic, Identification and predictive Control - Springer
[5] - Y.-Z. Lu, M. He, C.-W. Xu, Fuzzy modeling and expert optimization control for industrial processes, IEEE Trans. Control Systems Technol. 5 (1997) 2 -12. [6] - T. Takagi, M. Sugeno, Fuzzy identification of systems and its application to
modeling and control, IEEE Trans. Systems, Man and Cybernetics 15 (1985) [7] - Li-Xin Wang, Design and Analysis of Fuzzy Identifiers of Nonlinear Dynamic
Systems, IEEE Trans -actions on Automatic Control, Vol 40, No1, Jan 1995. [8] - J.M. Sousa, R. Babuska, H.B. Verbruggen, Fuzzy predictive control applied to an
airconditioning system, Control Engineering Practice 5 (1997) 1395 -1406 [9] - J.M. Sousa, M. Setnes, L.F. Baptista J.M.G. SQ da Costa, Model Predictive
Algorithms Based on Fuzzy Di screte Alternatives, IEEE International Fuzzy
Systems Conference Proceedings ,August 22 -25, 1999, Seoul, Korea.
[10] - J.M..Sousa, Optimization Issues in Predictive Control with Fuzzy Objective Functions, International journal of intelligent systems, VOL. 15, 879 -899-2000.
[11] - Robert Babuˇska, Fuzzy Systems, Modeling and Identification.
[12] - J.A.Roubos, S.Mollov, R.Babuska, H.B. Verbruggen, Fuzzy model-based predictive control using
[13] - Takagi-Sugeno models, International Journal of Approximate Reasoning 22 (1999)
3-30.
[14] - J.M. Sousa, Fuzzy model- based control of complex processes.
[15] - Jairo Espinosa, Joos Vandewalle and Vincent Wertz, Fuzzy Logic, Identification and Predictive Control, SpringerVerlag. London, UK.
[16] - J.M. Sousa, M. Setnes, U. Kaymak, Adaptive decision alternatives in f uzzy
predictive control, in: FUZZ-IEEE, Vol. 1, Anchorage, Alaska, 1998, pp. 698 -703 [17] - Mitchell Melanie, An Introduction to Genetic Algorithms , A Bradford Book The
MIT Press, Fifth printing, 1999.
[18] - M. Boumehraz, K. Benmahammed, Constrained Non-linear Model Based Predictive Control using Genetic Algorithms.
[19] - Randy L. Haupt , Sue Ellen Haupt, Practical genetic algorithms , 2004A John Wiley & Sons, inc. Publication.
[20] - Atmega 128 datasheet – Atmel Corp. [21] - Và nhiều trang web khác…
PHỤ LỤC:MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN
Mạch điều khiển
Cặp nhiệt loại K Dây nạp qua LPT Dây nạp qua USB
MAI VĂN SỸ, NGUYỄN NGỌC LINH – ĐKTĐ – KSTN– K48 123