4. Nội dung nghiên cứu
3.3.4. Mô phỏng hệ thống với bộ điều khiển PID mờ
Bổ xung thêm bộ điều khiển mờ nhƣ đã thiết kế ta đƣợc hệ điều khiển nhiệt độ có đặc tính phi tuyến nhƣ hình 3.28
Hình 3.27 : Sơ đồ mô phỏng hệ điều khiển nhiệt độ bằng bộ điều khiển PID mờ
* Kết quả mô phỏng :
Hình 3.29 : Sơ đồ mô phỏng hệ điều khiển nhiệt độ lò bằng bộ điều khiển PID mờ
* Kết quả mô phỏng :
* Nhận xét :
- Ta thấy các đƣờng đặc tính khá sát nhau, chứng tỏ khi thay đỏi tham số thì bộ điều khiển có khả năng tự chỉnh định rất tốt để giữ cho sự ổn định của hệ thống. Với những tham số bộ điều chỉnh PID đơn thuần không tự điều chỉnh đƣợc thì với bộ điều khiển PID mờ đặc tính (khi thay đổi tham số của lò) đƣợc điều chỉnh rất tốt.
- Khi sử dụng bộ điều khiển PID mờ ta thấy thời gian quá độ của lò đƣợc rút ngắn và ổn định rất tốt mặc dù có sự thay đổi về tham số trong quá trình làm việc.
- Khi chọn các tập giá trị mờ và luật điều khiển thich hợp thì luật điều khiển mờ giúp cho hệ đạt đƣợc độ chính xác cao, giảm thời gian quá độ
Thuật toán và chƣơng trình đã đƣợc chuẩn hoá nên việc thực hiện khâu bù mờ tƣơng đối đơn giản. Số lƣợng giá trị mờ và luật mờ có thể chọn tuỳ ý nên ta có thể thực hiện bộ điều khiển mờ theo một đặc tuyến phi tuyến mong muốn bất kỳ.
CHƢƠNG IV
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 4.1. Kết luận
Nội dung nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển PID mờ để nâng cao chất lƣợng hệ diều khiển nhiệt độ cho lò nung phôi nhà máy cán thép. Từ việc nghiên cứu các cơ sở lý luận chung về điều khiển PID và điều khiển mờ và đi sâu nghiên cứu ứng dụng cụ thể cho đôi tƣợng là điều khiển nhiệt độ của lò nung phôi để nâng cao chất lƣợng điều khiển nhiệt độ lò.
Với đối tƣợng có tham số không thay đổi hoặc thay đổi ít thì bộ điều khiển PID cho đặc tính tốt. Nhƣng với đối tƣợng có tham số thay đổi trong phạm vi cho phép thì bộ điều khiển PID có thể không chỉnh định đƣợc. Vì vậy bộ điều khiển PID kết hợp với bộ mờ có thể giải quyết đƣợc vấn đề điều chỉnh và cho dạng đặc tính điều chỉnh khá tốt.
Đề tài chỉ dừng ở việc nghiên cứu, xây dựng bộ điều khiển PID mờ trên lý thuyết, với chất lƣợng điều khiển tốt, có thể là cơ sở để thay thế hoặc cải tiến hệ thống cũ trong nhà máy hiện nay.
4.2. Kiến nghị
Do thời gian, điều kiện nghiên cứu và trình độ còn hạn chế nên kết quả nghiên cứu chỉ dừng lại ở việc mô phỏng bằng phần mềm chuyên dụng. Nếu đƣợc kiểm chứng thực tế thông qua phần cứng, thực nghiệm, đề tài có thể mở ra một hƣớng ứng dụng mới trong sản xuất thép, tự động và tiết kiệm nhiên liệu, tăng năng suất.
Việc thiết kế phần cứng nên chuyển sang điều khiển số, sử dụng vi điều khiển thay thế các mạch tƣơng tự nhằm nâng cao tốc độ xử lý, chính xác.
Trên đây là toàn bộ bản thuyết minh luận văn thạc sỹ kỹ thuật của tác giả. Trong quá trình phân tích, thiết kế không tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế, tác giả mong tiếp tục nhận đƣợc sự cảm thông, giúp đỡ, ý kiến đóng góp, chỉ bảo của thầy cô, bạn bè đồng nghiệp !
TÓM TẮT
Bản thuyết minh gồm 4 chƣơng, mỗi chƣơng nghiên cứu và giải quyết một số vấn đề sau :
Chƣơng I : Tổng quan chung về công nghệ cán thép
Giới thiệu tổng quan chung về giá công kim loại, các quá trinh gia công làm biến dạng kim loại. Giới thiệu một số loại máy cán hiện nay và các yêu cầu trang bị điện cho máy cán.
Nội dung chƣơng này chủ yếu tham khảo trong tài liệu [12]
Chƣơng II : Công nghệ lò nung phôi trong dây truyền cán thép liên tục
Tìm hiểu về công nghệ sản xuất của Nhà máy cán thép Lƣu Xá nói chung và công nghệ lò nung phôi nói riêng. Chƣơng này chủ yếu đi vào tìm hiểu phân tích công nghệ lò nung phôi, các thiết bị lắp đặt trong lò, quá trinh làm việc…
Nội dung chƣơng này chủ yếu tham khảo trong tài liệu [12] và [9]
Chƣơng III : Thiết kế hệ điều khiển nâng cao chất lƣợng điều khiển nhiệt độ lò nung phôi nhà máy cán thép.
Nghiên cứu lý thuyết về điều khiển PID và điều khiển mờ, các phƣơng pháp tổng hợp - ứng dụng PID và mờ vào trong bài toán điều khiển.
Đi sâu phân tích công nghệ lò nung phôi để tổng hợp đƣợc các bộ điều khiển với giả thiết điều khiển lƣu lƣợng dầu với giả thiết các yếu tố khác đã đƣợc đặt theo lƣu lƣợng dầu.
Tổng hợp và xây dựng hàm truyền gần đúng, mô phỏng bằng phần mềm Matlab - Simulink. Quan sát và nhận xét kết quả
Chƣơng IV : Kết luận và kiến nghị
Tóm tắt các kết quả thu đƣợc của đề tài đồng thời đƣa ra những hạn chế và đề xuất hƣớng phát triển.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Trần Xuân Minh (2010), Bài giảng Tổng hợp hệ điện cơ, Trƣờng đại học Kỹ
. thuật công nghiệp, Đại học Thái Nguyên.
[2]. Nguyễn Doãn Phƣớc, Phan Xuân Minh (2006), Lý thuyết điều khiển mờ, Nhà
. xuất bàn Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[3]. TS. Trần Thọ, PGS. TS.Võ Quang Lạp (2004), Cơ sở điều khiển tự động truyền
. động điện, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[4]. Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dƣơng Văn Nghi (2006),
. Điều chỉnh tự động truyền động điện, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. [5]. Hoàng Minh Sơn (2006), Cơ sở điều khiển quá trình, Nhà xuất bản Bách Khoa , Hà Nội.
[6]. Nguyễn Phùng Quang (2006), Matlab và Simulink giành chi kỹ sƣ điều khiển
sđfs tự động, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[7]. Nguyễn Doãn Phƣớc (2007), Lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nhà xuất bản
ghgfKhoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
[8]. PGS. TS. Nguyễn Nhƣ Hiển (2007), Bài giảng Điều khiển quá trình, Trƣờng
cvxhđại học Kỹ thuật công nghiệp, Đại học Thái Nguyên.
[9]. Đỗ Thị Hƣơng (2009), Luận văn thạc sỹ Nghiên cứu ứng dụng hệ điều khiển dự báo để điều khiển nhiệt độ lò nung cán thép liên tục, Đại học kỹ thuật công
hhh.nghiệp - Đại học Thái Nguyên.
[10]. Nguyễn Tiến Dũng (2009), Luận văn thạc sỹ Nghiên cứu điều khiển thích nghi cho đối tƣợng có đặc tính cực trị, Đại học kỹ thuật công nghiệp - Đại học Thái Nguyên.
[11]. Trần Thị Nam (2009), Luận văn thạc sỹ Nghiên cứu nâng cao chất lƣợng
ffffffftruyền động điện một chiều sử dụng trong hệ tuỳ động, Đại học kỹ thuật công
gggggnghiệp - Đại học Thái Nguyên