a. Tổng hợp bộ điều khiển dòng điện RI
3.2.3. Mô phỏng bộ điều khiển mờ lai PI
Sơ đồ mô phỏng trên Simulink – Matlab bộ điều khiển mờ lai PI cho khâu quấn lại vật liệu đƣợc biểu diễn trên hình 3.6:
Hình 3.6: Sơ đồ mô phỏng bộ điều khiển mờ lai PI cho khâu quấn lại vật liệu
- Cấu trúc khối bộ điều khiển PI 1:
Hình 3.7: Cấu trúc khối “Bo DK PI 1”
Hình 3.8: Cấu trúc khối “Bo dieu khien mo”
- Sơ đồ mô phỏng so sánh kết quả điều khiển giữa bộ điều khiển PI kinh điển và bộ điều khiển mờ lai PI cho khâu quấn lại vật liệu hình 3.9:
Hình 3.9: Sơ đồ mô phỏng so sánh khả năng bám của tốc độ đầu ra giữa hai bộ điều khiển PI và PI_mờ
- Kết quả so sánh tốc độ ra bám tốc độ đặt đầu vào giữa hai bộ điều khiển PI và PI_Mờ khi Mc và J biến thiên nhƣ kết quả mô phỏng ở hình 2.25 và hình 2.26 ở chƣơng 2:
Hình 3.10: Thông số tốc độ đặt n_dat, mô men quán tính tải J và mô men tải Mc theo hình 2.25 và 2.26 Tốc độ đặt n_dat Mô men quán tính J Mô men tải Mc
Hình 3.11: Kết quả mô phỏng so sánh kết quả tốc độ ra của bộ điều khiển PI với bộ điều khiển PI_mờ
Kết luận:
Qua kết quả mô phỏng trên ta nhận thấy tốc độ đầu ra của bộ điều khiển mờ lai PI bám rất tốt giá trị đặt cho trƣớc, hơn hẳn so với bộ điều khiển PI thông thƣờng. Các bề mặt nhấp nhô đã đƣợc san phẳng hơn và đáp ứng nhanh hơn theo sự biến thiên mạnh của các thông số của n, Mc và J.
Với kết quả này có thể nhận thấy đối với hệ thống quấn băng vật liệu có mô hình phi tuyến phức tạp thì việc sử dụng bộ để điều khiển mờ lai PI để điều khiển tốc độ động cơ một chiều kích từ độc lập là đảm bảo đƣợc yêu cầu và chất lƣợng kỹ thuật của hệ.
Tốc độ ra với PI-mờ Tốc độ ra với PI Tốc độ đặt
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận:
Qua phân tích lý thuyết và kết quả mô phỏng hệ thống tháo-quấn băng vật liệu truyền động bằng động cơ điện một chiều kích từ độc lập, sử dụng bộ điều khiển mờ lai PI điều chỉnh linh hoạt các hệ số KP và KI theo sự thay đổi của hệ thống có thể rút ra một số kết luận sau:
- Cấu trúc điều khiển của hệ thống truyền động đƣa ra đảm bảo khả năng bám nhanh tốc độ theo lƣợng đặt trong khi mô men cản Mc, mô men quan tính J của hệ biến thiên liên tục theo thời gian.
- Với việc thay thế bộ điều khiển PI kinh điển bằng bộ điều khiển PI có điều chỉnh tham số bằng bộ điều khiển mờ thì chất lƣợng động của hệ thống đƣợc nâng lên rõ rệt nhƣ là: lƣợng quá điều chỉnh tốc độ giảm, thời gian điều khiển nhanh và sai lệch giảm.
Nhƣ vậy hệ truyền động tháo-quấn băng vật liệu sử dụng động cơ điện một chiều kích từ độc lập mà luận văn xây dựng đƣợc là một giải pháp phù hợp cho nhiều hệ tháo-quấn băng vật liệu khác nhau.
2. Kiến nghị:
Với thời gian nghiên cứu và lƣợng kiến thức có hạn cho nên nội dung luận văn nghiên cứu còn nhiều hạn chế. Tác giả sẽ tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện để có thể áp dụng tốt kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, đồng thời nghiên cứu thêm các hệ thống điều khiển thông minh khác nhƣ điều khiển mờ nơron, mờ trƣợt, thích nghi mờ, thích nghi bền vững, … để so sánh tìm ra kết quả điều khiển tối ƣu nhất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt:
[1] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dƣơng Văn Nghi (2004), Điều chỉnh tự động truyền động điện, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[2] Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phƣớc (2002), Lý thuyết điều khiển mờ, Nhà xuất bản 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] Nguyễn Nhƣ Hiển, Lại Khắc Lãi (2006), Hệ mờ và nơron trong kỹ thuật điều
khiển, Nhà xuất bản khoa học tự nhiên và công nghệ.
[5] Lý Ngô Mai (2009), Nghiên cứu tổng hợp bộ điều chỉnh lai sử dụng trong hệ
thống điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều khi điều khiển nhiều mạch vòng, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Thái Nguyên.
[6] Bùi Quốc Khánh, Đoàn Quang Vinh, Nguyễn Hữu Phƣớc, Điều khiển mờ lai
PI cho một đối tượng truyền động T-Đ có tham số J biến đổi, Tạp chí khoa
học công nghệ, Đại học Đà Nẵng.
[7] Cảm biến Loadcell, “Tìm hiểu về cân điện tử trong công nghiệp”, Website:
www.hiendaihoa.com.vn.
Tài liệu tiếng Anh:
[8] MAGPOWR (2007), Tension control sulutions, Advanced Web tension and Torque control technologies, Magpowr Tension control products, Maxcess
International.
[9] T. Sakamoto and V. Fujino (1995), Modelling and Analysis of a Web Tension Control System, In Proceeding of the IEEE International
[10] Gaby G. Saad (2000), Multivariable control of web processes, Master's
thesis, University of Toronto.
[11] Brian Thomas Boulter (2003), Applied Industrial Control Solutions,
Winder/Unwinder Scheduling Equations, IEEE IAS Annual Meeting.
[12] Muhamad Fahezal Bin Ismail (2008), Moldelling and control strategy for unwind/rewind system, Master of Engineering, Universiti Teknologi Malaysia.
[13] Shiue-Lung Lin (2008), A tension control system by Fuzzy terminal sliding mode controller, Master of Engineering, .