Đặc tính động của lị khi sử dụng bộ PID kinh điển

Một phần của tài liệu Đánh giá thuật toán chỉ định mờ tham số PID với ba đầu vào (Trang 83 - 91)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Các chỉ tiêu chất lượng:

Lượng quá điều chỉnh: max 1650 1500 150 

Thời gian quá độ: tqd =1000 (s)

Sai lệch tĩnh: St% =y 1550 1500 3,33% 1550 xl yc xl y y     Số lần dao động: n = 6

4.2.5. Xây dựng bộ điều khiển PID mờ để điều khiển nhiệt độ lò điện trở 4.2.5.1. Định nghĩa các biến ngôn ngữ vào ra

Ta điều khiển theo luật PID ( Giả thiết hằng số vi phân Kd = 0), khi đó biến ngôn ngữ đầu vào bộ điều khiển mờ là sai lệch E và tích phân sai lệch TE, đầu ra bộ điều khiển mờ là điện áp Uđk.

Miền giá trị của các biến ngơn ngữ: E= [ 0÷ 10]

TE= [ 0÷ 1500] Uđk= [0÷ 10]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.2.5.2. Xây dựng luật hợp thành

Với 5 tập mờ của mỗi đầu vào ta xây dựng 5x5=25 luật điều khiển. Các luật điều khiển đƣợc xây dựng theo nguyên tắc sau:

-Sai lệch càng lớn thì tác động điều khiển càng lớn

-Tích phân sai lệch càng lớn thì tác động điều khiển càng lớn R1: Nếu E=E1 và TE=TE1 thì Uđk=Uđk1 hoặc R2: Nếu E=E2 và TE=TE1 thì Uđk=Uđk2 hoặc R3: Nếu E=E3 và TE=TE1 thì Uđk=Uđk3 hoặc

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

R4: Nếu E=E4 và TE=TE1 thì Uđk=Uđk4 hoặc R5: Nếu E=E5 và TE=TE1 thì Uđk=Uđk5 hoặc R6: Nếu E=E1 và TE=TE2 thì Uđk=Uđk2 hoặc R7: Nếu E=E2 và TE=TE2 thì Uđk=Uđk3 hoặc R8: Nếu E=E3 và TE=TE2 thì Uđk=Uđk4 hoặc R9: Nếu E=E4 và TE=TE2 thì Uđk=Uđk5 hoặc R10: Nếu E=E5 và TE=TE2 thì Uđk=Uđk5 hoặc R11: Nếu E=E1 và TE=TE3 thì Uđk=Uđk3 hoặc R12: Nếu E=E2 và TE=TE3 thì Uđk=Uđk4 hoặc R13: Nếu E=E3 và TE=TE3 thì Uđk=Uđk5 hoặc R14: Nếu E=E4 và TE=TE3 thì Uđk=Uđk5 hoặc R15: Nếu E=E5 và TE=TE3 thì Uđk=Uđk5 hoặc R16: Nếu E=E1 và TE=TE4 thì Uđk=Uđk4 hoặc R17: Nếu E=E2 và TE=TE4 thì Uđk=Uđk5 hoặc R18: Nếu E=E3 và TE=TE4 thì Uđk=Uđk5 hoặc R19: Nếu E=E4 và TE=TE4 thì Uđk=Uđk5 hoặc R20: Nếu E=E5 và TE=TE4 thì Uđk=Uđk5 hoặc R21: Nếu E=E1 và TE=TE5 thì Uđk=Uđk5 hoặc R22: Nếu E=E2 và TE=TE5 thì Uđk=Uđk5 hoặc R23: Nếu E=E3 và TE=TE5 thì Uđk=Uđk5 hoặc R24: Nếu E=E4 và TE=TE5 thì Uđk=Uđk5 hoặc R25: Nếu E=E5 và TE=TE5 thì Uđk=Uđk5 hoặc

Chọn luật hợp thành theo quy tắc max-min; giải mờ theo phƣơng pháp điểm trọng tâm.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

4.2.5.3. Mô phỏng trên simulink

Sơ đồ cấu trúc trên Simulink

Hình:4.5 .Sơ đồ simulink mơ phỏng thuật tốn PID-Fuzzy cải tiến đề xuất ứng dụng điềukhiển nhiệt độ lò điện trở

Kết quả mơ phỏng:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

Các chỉ tiêu chất lượng: Lượng quá điều chỉnh: max 0

Thời gian quá độ: tqd =600 (s)

Sai lệch tĩnh: St% =y 1500 1500 0% 1500 xl yc xl y y     Số lần dao động: n = 0 Nhận xét

So sánh hai phƣơng pháp qua các chỉ tiêu chất lƣợng ta thấy sử dụng bộ điều kiển PID mờ có ƣu điểm hơn nhiều bộ PID kinh điển.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

KẾT LUẬN

Luận văn đã hoàn thành đƣợc các phần sau: -Trình bày đƣợc tổng quan về bộ điều khiển PID.

-Nghiên cứu cấu trúc các bộ điều khiển PID và các luật điều khiển của nó. -Nghiên cứu phƣơng pháp chỉnh định mờ tham số PID của Zhao- Tomizuka-Isaka

-Đánh giá phƣơng pháp của Zhao-Tomizuka-Isaka cải tiến với ba đầu vào. Luận văn chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu ,đánh giá và xây dựng mơ hình trên lý thuyết. Việc áp dụng vào thực tế còn ảnh hƣởng bởi nhiều yếu tố khác mà trong luận văn này em chƣa thực hiện đƣợc.

Một lần nữa em xin trân thành gửi lời cảm ơn đến thầy giáo PGS.TS.Nguyễn Dỗn Phƣớc , ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn em trong quá trình làm luận văn này.Em cũng xin cảm ơn các thầy giáo,cô giáo trong trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, cùng tất các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ em trong quá trình học tập ,nghiên cứu và làm luận văn này.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt

[1]. Nguyễn Doãn Phƣớc,Phan Xuân Minh-“Lý thuyết điều khiển mờ”, Nhà

xuất bản Khoa học và kỹ thuật, 2004

[2]. Bùi Công Cƣờng, Nguyễn Doãn Phƣớc -“Hệ mờ mạng nơron và ứng dụng”, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật, 2006

[3]. Nguyễn Doãn Phƣớc-“Lý thuyết điều khiển tuyến tính”, Nhà xuất bản

Khoa học và kỹ thuật, 2003

[4]. Nguyễn Nhƣ Hiển, Lại Khắc Lãi-“Hệ mờ và mạng nơron trong kỹ thuật

điều khiển”, Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và công nghệ, 2007

[5] Nguyễn Phùng Quang-“Matlab –Simulink”NXB Khoa học và kỹ thuật,

2005

[6] Nguyễn Doãn Phƣớc ,Phan Xuân Minh ,Bùi Công Cƣờng ,Nguyễn Hoàng Cƣơng, Chu Văn Hỷ-“Hệ mờ và ứng dụng” ,NXB Khoa học và kỹ thuật,1998

[7] Bùi Thu Hà, “Đánh giá khả năng ứng dụng bộ chỉnh định mờ tham số PID của Zhao-Tomisaka-Isaka” Luận văn thạc sỹ khoa học ,trƣờng Đại học

Bách khoa Hà nội,2008

Tài liệu tiếng nƣớc ngoài

[8] M. Sugeno, “Industrial Applications of Fuzzy Control”.Amsterdam, The

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

[9] Rajani K. Mudi and Nikhil R. Pal, “A Roburt Self tuning scheme of PI

and PD type Fuzzy Controllers”. IEEE transactions on Fuzzy System, Vol.7,

No.1, February,1999

[10] C.C.Lee., “Fuzzy logic in control systems .Fuzzy logic controller-

Parts”

[11] Aidan O’Dweyer, “Handbook of PI and PD Controller Tuning Rules”, Imperial College Press, 2003

[12] Astrom K.J, Hagglund T, “PID Controllers: Theory, Design and

Tuning”, Instrument Society of America, Research Triangle park, North

Carolina,2 Edition ,1995.

[13] Cox, E, “The Fuzzy Systems Handbook” Academic Press,MA,1994 [14] Li Xin Wang, “A course in Fuzzy Systems and Control” Prentice- Hall International,Inc, 1991

[15] Yu C.C, “Autotuning of PID controllers” ,A dvances in Industrial Edition,1995

Một phần của tài liệu Đánh giá thuật toán chỉ định mờ tham số PID với ba đầu vào (Trang 83 - 91)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(91 trang)