Hình 3.31 Thông số chất lượngvới
Màn hình Scope:
Hình 3.32 Đáp ứng đầu ra với Nhận xét: thấy đồ thị đáp ứng đầu ra bị vọt lố so với tín hiệu đầu vào. Nhận xét: thấy đồ thị đáp ứng đầu ra bị vọt lố so với tín hiệu đầu vào.
Có:
Do đó, thông số thu đƣợc theo mô phỏng bằng phần mềm Matlab:
Chỉnh tay giá trị các thông số P, I, D và thử nghiệm trên MatLab thu đƣợc , , cho kết quả phù hợp nhất; tƣơng ứng giá trị:
Màn hình Scope tƣơng ứng:
Hình 3.33 Đáp ứng đầu ra với
3.3.4. Điều khiển nhiệt độ dòng chảy mô–đun RYC-TAG bằng PID
Mục tiêu
Bài thực hành sẽ thiết kế một bộ điều khiển để thực hiện kiểm soát nƣớc thông qua kiểm soát dòng chảy.
Các yếu tố cần thiết
- Mô–đun điều khiển PID.
- Mô–đun kiểm soát nhiệt độ dòng nƣớc (RYC-TAG).
Phương pháp thực hiện
- Kết nối các mô–đun nhƣ hình 3.34.
Hình 3.34 Mô–đun điều khiển dòng nước với bộ điều khiển PID [12, pp.22]
- Bật bộ phận làm nóng và bơm. Chờ nhiệt độ cảm biến ST-1 đạt 50 . - Thiết lập thông số tín hiệu bƣớc
Biên độ: 3V.
Tần số: 0Hz.
- , ,
Hình 3.35 Đồ thị (1) phản ứng của hệ thống điều khiển nhiệt độ nước
Quan sát thấy hình 3.35 thấy có hiện tƣợng vọt đầu. Hình 3.36 cho thấy tăng thấy hiện tƣợng vọt đầu giảm nhƣng sai số tăng.
Hình 3.36 Đồ thị (2) phản ứng của hệ thống điều khiển nhiệt độ nước
tăng dẫn đến hệ thống phản ứng mất tính ổn định ở đầu bƣớc tín hiệu nhƣ hình 3.34.
Hình 3.37 Đồ thị (3) phản ứng của hệ thống điều khiển nhiệt độ nước
- Quá trình thực nghiệm thu đƣợc: .
Hình 3.38 Đồ thị (4) phản ứng hệ thống điều khiển nhiệt độ nước
Từ hình 3.38 thấy tín hiệu phản hồi bám sát tín hiệu điều khiển, độ ổn định cao hơn, giảm đƣợc độ vọt lố. Trong quá trình thực nghiệm thấy tín hiệu thu đƣợc từ các cảm biến nhiệt độ, thông số thu đƣợc qua phần mềm có độ trễ, do vậy kết quả thực nghiệm thu đƣợc và thực tế có sự sai khác. Mặt khác, việc quan sát, đo đạc trong quá trình thực nghiệm ảnh hƣởng bởi tác động bên ngoài nên kết quả thu đƣợc chƣa hoàn toàn lý tƣởng.
4. KẾT LUẬN
Mục tiêu của hệ thống điều khiển là nâng cao chất lƣợng hệ thống điều khiển tự động. Trên thực tế có rất nhiều đối tƣợng cần điều khiển không có đủ các tham số cần thiết, chính vì vậy việc thiết kế các bộ điều khiển kinh điển gặp nhiều khó khăn. Luận văn chú trọng nghiên cứu xây dựng mô hình đo và điều khiển nhiệt độ theo thuật toán PID với các cảm biến công nghiệp.
Với kết quả thu đƣợc từ mô phỏng trong quá trình thực nghiệm, luận văn có những đóng góp:
Luận văn đã nghiên cứu xây dựng và mô phỏng hệ thống điều khiển nhiệt độ nƣớc, hoạt động theo đúng lý thuyết đề ra.
Với bộ điều khiển luận văn xây dựng, các thông số về chất lƣợng điều chỉnh: sai lệch, quá độ điều chỉnh, thời gian quá độ đều tƣơng đối ổn. Nhƣ vậy, bộ điều khiển nghiên cứu trong luận văn đáp ứng các yêu cầu chất lƣợng điều khiển cho hệ thống điều khiển nhiệt độ.
Luận văn đã giải quyết vấn đề đặt ra.Tuy nhiên do một số hạn chế về kiến thức chuyên sâu trong lĩnh vực điều khiển PID, kinh nghiệm sử dụng PID cũng nhƣ giới hạn về mặt thời gian nên kết quả chỉ dừng lại ở việc đánh giá là phù hợp lý thuyết.
Trong tƣơng lai, hƣớng nghiên cứu có thể mở rộng hơn: điều khiển nhiệt độ lò nung, điều khiển PH, điều khiển tốc độ của hệ thống bất kỳ.
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Tiếng Việt
1. Nguyễn Phùng Quang (2005), Matlab&Simulink, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, tr.6-65.
2. Nguyễn Đình Thúc (2000), Trí tuệ nhân tạo – Mạng nơron – Phương pháp và ứng dụng, Nhà xuất bản giáo dục, tr.16-38.
3. Đặng Thế Ba (chủ biên), Đinh Trần Hiệp, Matlab và ứng dụng trong cơ kỹ thuật, Nhà xuất bản đại học Quốc gia.
4. Nguyễn Thị Phƣơng Hà – Huỳnh Thái Hoàng, Lý thuyết điều khiển tự động, NXB ĐHQGTPHCM, tr.156-157. 5. http://www.dientuvietnam.net/forums/forum/. 6. http://webdien.com/. 7. https://codientu.org/threads/. 8. https://www.youtube.com/. 9. https://tailieu.vn Tiếng Anh
10. Elettronica Veneta, PID Control, Volume 1/2 Theory, Teacher/Student Handbook, Elettronica Veneta.
11. Edibon, RYCPractical Exercises Manual, Edibon. 12. Edibon, RYC-TAGPractical Exercises Manual, Edibon.