TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCMPHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
BỘ MÔN: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG
TIỂU LUẬN
TIỂU LUẬN
MÔN HỌC: ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU
MÔN HỌC: ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU
Đề tài:
Đề tài:THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PID+FUZZY
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PID+FUZZY GVHD:
GVHD:TS. NGUYỄN THỊ PHƯƠNG
TS. NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

PHẦN A:
PHẦN A:
ĐẶT VẤN ĐỀ
ĐẶT VẤN ĐỀ
PHẦN B:
PHẦN B:CƠ SỞ LÝ THUYẾT
CƠ SỞ LÝ THUYẾTPHẦN C:
PHẦN C:ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ NHIỆT
ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ LÒ NHIỆT
P
P
HẦN D:
HẦN D:
NHẬN XÉT, KẾT LUẬN
NHẬN XÉT, KẾT LUẬN

ĐỀ BÀI
ĐỀ BÀI


Trong lónh vực tự động hóa, việc điều
Trong lónh vực tự động hóa, việc điều
khiển các đối tượng như nhiệt độ, áp suất, lưu
khiển các đối tượng như nhiệt độ, áp suất, lưu
lượng, độ ẩm, vận tốc, gia tốc… luôn là một bài
lượng, độ ẩm, vận tốc, gia tốc… luôn là một bài
toán khó vì tính chất phi tuyến của các đối
toán khó vì tính chất phi tuyến của các đối
tượng này. Phương pháp điều khiển mờ, Fuzzy
tượng này. Phương pháp điều khiển mờ, Fuzzy
Logic, đưa ra cách thức điều khiển dựa trên
Logic, đưa ra cách thức điều khiển dựa trên
các luật phát biểu gần với suy nghó của con
các luật phát biểu gần với suy nghó của con
người thay vì dựa trên các phương trình toán
người thay vì dựa trên các phương trình toán
học phức tạp
học phức tạp
Lò nhiệt là mô hình phi tuyến. Đặc trưng
Lò nhiệt là mô hình phi tuyến. Đặc trưng
của lò nhiệt là khâu quán tính nhiệt, khi bắt
của lò nhiệt là khâu quán tính nhiệt, khi bắt
đầu cung cấp năng lượng đầu vào cho lò nhiệt

c(t)=f(t-T1)
c(t)=f(t-T1)f(t)= K(1-e-t/T2)
f(t)= K(1-e-t/T2)Suy ra:
Suy ra:
F(S)=
F(S)= Áp dụng đònh lý chậm trễ ta được C(S)=
Áp dụng đònh lý chậm trễ ta được C(S)= Hàm truyền G(S)=
Hàm truyền G(S)=
)(
)(
SR
SC
S
1
)1(
2
STS
K

+ Khâu mờ hóa
+ Khâu mờ hóa+ Thực hiện luật hợp thành
+ Thực hiện luật hợp thành+ Khâu giải mờ
+ Khâu giải mờ

Xét bộ điều khiển mờ MISO sau,
với véctơ đầu vào X = [u1 u2 …un]’

Nguyên lý điều khiển mờ
Nguyên lý điều khiển mờ

Sơ đồ điều khiển sử dụng
Sơ đồ điều khiển sử dụng
PID mờ
PID mờ
:
:

Mô hình toán của bộ PID
Mô hình toán của bộ PID

Luật chỉnh định PID
Luật chỉnh định PID


min
DD
DD
D
KK
KK
k


=
1,0
DR
KK
Bộ chỉnh đònh mờ sẽ có:
Bộ chỉnh đònh mờ sẽ có:
* Hai đầu vào là: e(t), de/dt
* Hai đầu vào là: e(t), de/dt
* Ba đầu ra là:
* Ba đầu ra là:
Trong đó:
Trong đó:
α
,,
DR
KK
D
I
1
)(
+
=
−
Ls
Ke
sG
Ts
)1)(1(
)(
++
=
LsTs
K
sG

Bộ điều khiển PID có hàm truyền :
Bộ điều khiển PID có hàm truyền :
+ H s t l ệ ố ỷ ệ
+ H s t l ệ ố ỷ ệ
:
:
KP
KP
+ H s tích phânệ ố
+ H s tích phânệ ố
: KI

I
p
++=)(

072.0
20060
7202.12.1
===
x
x
TK
L
Kp
000006.0
20060
072.0
===
xTK
K
KI
P
0108.0
200
30072.0
===
x
K
TK
KD
DP

Nhận xét:
Điều khiển nhiệt độ bằng phương
Điều khiển nhiệt độ bằng phương
pháp điều chỉnh các thông số PID
pháp điều chỉnh các thông số PID
theo Zeigler_Nichol có thời gian đáp
theo Zeigler_Nichol có thời gian đáp
ứng 120sec, thời gian xác lập 700sec,
ứng 120sec, thời gian xác lập 700sec,
có vọt lố lớn.
có vọt lố lớn.

II. Phöông phaùp PID+FUZZY
II. Phöông phaùp PID+FUZZY
Xaùc ñònh bieán ngoân ngöõ:
Xaùc ñònh bieán ngoân ngöõ:

SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG LÒ NHIỆT
SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG LÒ NHIỆTPHƯƠNG PHÁP PID+FUZZY
PHƯƠNG PHÁP PID+FUZZY

= {L1,L2,L3,L4,L5}
= {L1,L2,L3,L4,L5}

Trích đoạn Thời gian đạt giá trị đặt 120sec (khơng thay đổ

---