Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Lời nói đầu .4
Chương I : Tổng quan chung về thiết bị điều chỉnh tự động 5.
1.1 Chất Lượng của hệ thống điều khiển tự động 5
1.1.1.Chất lượng tĩnh của hệ điều khiển tự động.5
1.1.2. Chất lượng động của hệ ĐKTĐ .5
1.1.3.Chất lượng hỗn hợp của hệ ĐKTĐ .7
1.1.4. Kết luận 8
1.2 Các quy luật điều chỉnh lý tưởng .8
1.2.1 Các quy luật điều chỉnh vị trí .9
1.2.2 Các quy luật điều chỉnh liên tục .9
a.Quy luật điều chỉnh tỉ lệ (P) .12
b.Quy luật tích phân (I) .12
c.Quy luật tỉ lệ tich phân (PI) .15
d.Quy luật tỉ lệ vi phân (PD) .16
e.quy luật điều chỉnh tỉ lệ vi tích phân (PID) .17
Chương II: Bộ điều khiển PI . .19
A. Thiết bị điều khiển PID .21
2.1. Cấu trúc PID .21
2.1.1. Cấu trúc PID không có phản hổi vị trí .21
2.1.2. Cấu trúc PID có phản hồi vị trí .21
2.1.3. Cấu trúc nối tiếp PI-PD .24
2.1.4. Cấu trúc nối tiếp PID-P .26
2.1.5. Giới thiệu một số thiết bị điều chỉnh PID trong công nghiệp .27
2.2. Tác động của các thành phần P, I, D 29
2.3.Chọn thông số tối ưu cho bộ điều khiển tuyến tính .29
2.3.1. Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được. 30
a. Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được cho hệ bậc hai . .30
b. Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giản thay đổi được cho hệ bậc cao .32
c. Xét ảnh hưởng của tử số hàm truyền .32
2.3.2. Phương pháp bù hằng số thời gian trội .32
a. Khái niệm chung .33
b.Thiết kế bộ điều chỉnh theo tiêu chuẩn phẳng .36
c. Thiết kế bộ điều chỉnh theo tiêu chuẩn đối xứng .39
Chương III: Bộ điều khiển mờ .39
3.1.Cấu trúc của bộ điều khiển mờ .39
3.1.1. Khái niệm chung 39
3.1.2. Bộ điều khiển mờ cơ bản .40
3.1.3. Ưu nhược điểm của bộ điều khiển mờ .40
3.1.4 Yêu cầu khi thiết kế bộ điều khiển mờ .40
3.2 Mờ hoá .41
3.3. Quy luật suy diễn và cơ chế suy diễn mờ .41
3.3.1. Mệnh đề hợp thành 41
3.3.2. Quy tắc hợp thành .42
3.3.3. Luật hợp thành . .44
a. Luật hợp thành một điều kiện .46
b. Luật hợp thành nhiều điều kiện . .47
c. Luật của nhiều mệnh đề hợp thành .50
3.4. Giải mờ .50
3.4.1. Giải mờ theo phương pháp cực đại 50
a. Nguyên lý trung bình .51
b. Nguyên lý cận phải .51
c. Nguyên lý cận trái .52
3.4.2. Phương pháp điểm trọng tâm .53
a. Phương pháp điểm trọng tâm cho luật hợp thành SUM-MIN .54
b. Phương pháp độ cao . 54
3.5. Thiết kế bộ điều khiển mờ 54
3.5.1. Thiết kế bộ điều khiển mờ tĩnh .57
3.5.2 Thiết kế bộ điều khiển mờ động 58
a.Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật PID .59
b.Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật I .60
c. Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật PI .61
d. Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật PD .62
Chương IV: Ứng dụng bộ điều khiển kinh điển và bộ điều khiển mờ cho đối tượng công nghiệp .62
4.1. Mô hình toán học của đối tượng công nghiệp .62
4.2. Thiết kế bộ điều khiển kinh điển PID . 62
4.3. Thiết kế bộ điều khiển mờ 64
4.3.1. Thiết kế bộ điều khiển mờ tĩnh .64
4.3.2. Thiết kế bộ điều khiển mờ động 67
a. Xác định miền giá trị vật lý của các biến ngôn ngữ vào/ra .67
b. Số lượng tập mờ (Giá trị ngôn ngữ) .67
c. Xác định hàm thuộc .67
d. Xây dung luật điều khiển (luật hợp thành) .69
4.4.Các chương trình và kết quả mô phỏng đối với nhiễu đầu vào và nhiễu phụ tải .71
4.4.1.Sơ đồ và kết quả mô phỏng khi có bộ điều khiển kinh điển PID .71
4.4.2.Sơ đồ và kết quả mô phỏng khi có bộ điều khiển mờ tĩnh . .72
4.4.3.Sơ đồ và kết quả mô phỏng khi có bộ điều khiển mờ động 73
4.4.2.Sơ đồ và kết quả mô phỏng của toàn hệ thống .74
4.5. Kết Luận .74
Mục lục
Lời nói đầu………………………………………………………………….4
Chương I : Tổng quan chung về thiết bị điều chỉnh tự động ………5.
1.1 Chất Lượng của hệ thống điều khiển tự động ……………………………5
1.1.1.Chất lượng tĩnh của hệ điều khiển tự động...............................................5
1.1.2. Chất lượng động của hệ ĐKTĐ………………………………………...5
1.1.3.Chất lượng hỗn hợp của hệ ĐKTĐ……………………………………...7
1.1.4. Kết luận………………………………………………………8
1.2 Các quy luật điều chỉnh lý tưởng ………………………………………...8
1.2.1 Các quy luật điều chỉnh vị trí…………………………………………..9
1.2.2 Các quy luật điều chỉnh liên tục………………………………………..9
a.Quy luật điều chỉnh tỉ lệ (P)………………………………………………..12
b.Quy luật tích phân (I)…………………………………………...................12
c.Quy luật tỉ lệ tich phân (PI)………………………………………………..15
d.Quy luật tỉ lệ vi phân (PD)…………………………………………............16
e.quy luật điều chỉnh tỉ lệ vi tích phân (PID)………………………………..17
Chương II: Bộ điều khiển PI……………………………………..…..19
A. Thiết bị điều khiển PID………………………………………………......21
2.1. Cấu trúc PID…………………………………………………………....21
2.1.1. Cấu trúc PID không có phản hổi vị trí………………………………..21
2.1.2. Cấu trúc PID có phản hồi vị trí…………………………………….....21
2.1.3. Cấu trúc nối tiếp PI-PD…………………………………………….....24
2.1.4. Cấu trúc nối tiếp PID-P……………………………………………….26
2.1.5. Giới thiệu một số thiết bị điều chỉnh PID trong công nghiệp ……….27
2.2. Tác động của các thành phần P, I, D……………………………………29
2.3.Chọn thông số tối ưu cho bộ điều khiển tuyến tính……………………...29
2.3.1. Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được... 30
a. Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được cho hệ bậc hai……………………………………………………………….…………...30
b. Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giản thay đổi được cho hệ bậc cao…………………………………………………………………………....32
c. Xét ảnh hưởng của tử số hàm truyền……………………………………...32
2.3.2. Phương pháp bù hằng số thời gian trội………………………………..32
a. Khái niệm chung…………………………………………………………..33
b.Thiết kế bộ điều chỉnh theo tiêu chuẩn phẳng…………………………….36
c. Thiết kế bộ điều chỉnh theo tiêu chuẩn đối xứng………………………...39
Chương III: Bộ điều khiển mờ……………………………………….39
3.1.Cấu trúc của bộ điều khiển mờ…………………………………………..39
3.1.1. Khái niệm chung………………………………………………………39
3.1.2. Bộ điều khiển mờ cơ bản……………………………………………...40
3.1.3. Ưu nhược điểm của bộ điều khiển mờ………………………………..40
3.1.4 Yêu cầu khi thiết kế bộ điều khiển mờ………………………………..40
3.2 Mờ hoá…………………………………………………………………..41
3.3. Quy luật suy diễn và cơ chế suy diễn mờ……………………………….41
3.3.1. Mệnh đề hợp thành……………………………………………………41
3.3.2. Quy tắc hợp thành……………………………………………………..42
3.3.3. Luật hợp thành……………………………………………………..….44
a. Luật hợp thành một điều kiện…………………………………………….46
b. Luật hợp thành nhiều điều kiện……………………………………….…..47
c. Luật của nhiều mệnh đề hợp thành………………………………………..50
3.4. Giải mờ………………………………………………………………….50
3.4.1. Giải mờ theo phương pháp cực đại……………………………………50
a. Nguyên lý trung bình……………………………………………………...51
b. Nguyên lý cận phải………………………………………………………..51
c. Nguyên lý cận trái………………………………………………………....52
3.4.2. Phương pháp điểm trọng tâm………………………………………….53
a. Phương pháp điểm trọng tâm cho luật hợp thành SUM-MIN……………..54
b. Phương pháp độ cao……………………………………………….........…54
3.5. Thiết kế bộ điều khiển mờ………………………………………………54
3.5.1. Thiết kế bộ điều khiển mờ tĩnh………………………………………..57
3.5.2 Thiết kế bộ điều khiển mờ động………………………………………58
a.Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật PID……………………………..........59
b.Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật I………………………………...........60
c. Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật PI……………………………............61
d. Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật PD……………………………..........62
Chương IV: ứng dụng bộ điều khiển kinh điển và bộ điều khiển mờ cho đối tượng công nghiệp……………………………………………….62
4.1. Mô hình toán học của đối tượng công nghiệp………………………….62
4.2. Thiết kế bộ điều khiển kinh điển PID………………………………..…62
4.3. Thiết kế bộ điều khiển mờ………………………………………………64
4.3.1. Thiết kế bộ điều khiển mờ tĩnh……………………………………….64
4.3.2. Thiết kế bộ điều khiển mờ động………………………………………67
a. Xác định miền giá trị vật lý của các biến ngôn ngữ vào/ra…………..........67
b. Số lượng tập mờ (Giá trị ngôn ngữ)………………………………….........67
c. Xác định hàm thuộc………………………………………………….........67
d. Xây dung luật điều khiển (luật hợp thành)…………………………..........69
4.4.Các chương trình và kết quả mô phỏng đối với nhiễu đầu vào và nhiễu phụ tải……………………………………………………………….....................71
4.4.1.Sơ đồ và kết quả mô phỏng khi có bộ điều khiển kinh điển PID …......71
4.4.2.Sơ đồ và kết quả mô phỏng khi có bộ điều khiển mờ tĩnh……….…....72
4.4.3.Sơ đồ và kết quả mô phỏng khi có bộ điều khiển mờ động……………73
4.4.2.Sơ đồ và kết quả mô phỏng của toàn hệ thống……………...................74
4.5. Kết Luận………………………………………………………………...74
Lời nói đầu
Trong công cuộc kiến thiết xây dựng đất nước nhà nước đang bước vào thời kì công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước đặc biệt trong thời kỳ mở cửa hội nhập kinh tế với các nước trên thế giới bước đầu có những cơ hội thuận lợi và những khó khăn thách thức lớn để cho nước ta khẳng định được mình trên thương trương quốc tế. Điều này đặt ra cho thế hệ trẻ những chủ nhân tương lai của đất nước những nhiệm vụ nặng nề. Sự phát triển nhanh chóng của cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật nói chung và trong lĩnh vực điện - điện tử nói riêng làm cho bộ mặt xã hội đất nước biến đổi từng ngày từng giờ. Để đáp ứng được những yêu cầu đó, chúng em là những sinh viên đang còn ngồi trên giảng đường đại học đồng thời cũng là chủ nhân tương lai của đất nước cần có ý thức học tập và nghiên cứu về chuyên môn của mình trong trường đại học nói chung và trường ĐHKTCN một cách đúng đắn và sâu rộng.
Điều Khiển – Tự Động là một trong những nghành mới, đang là một trong những ngành trọng điểm quan trọng của ngành công nghiệp điện với đà phát triển một cách tích cực trong nền công nghiệp của nước nhà. Chính vì vậy chúng em những kĩ sư tương lai của đất nước đang nghiên cứu trên giảng đường đại học đều ý thức một cách rõ ràng về ĐKTĐ. Đồ án “THIếT Bị Tự ĐộNG” mà chúng em đang nghiên cứu thiết kế là một trong những đề tài đã nói lên được phần nào về vấn đề thiết kế và mô phỏng hệ thống điều khiển và mhững đề tài đó nó là các thiết bị thực hiện nay đang được dùng trong các nhà máy, xí nghiệp. Thiết bị tự động rất quan trọng trong hệ thống thiết bị công nghiệp của chúng ta hiện nay, nó là bộ não rất quan trọng để điều khiển toàn bộ hệ thống của nhà máy.
Trong quá trình thiết kế đồ án môn học này em được sự giúp đỡ và chỉ dẫn rất tận tình của các thầy giáo trong bộ môn đặc biệt là thầy PGS.TS Nguyễn Hữu Công. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Nguyễn Hữu Công và các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ em trong bản thiết kế đồ án môn học này. Tuy vậy với kinh nghiệm và trình độ thiết kế của em con bị hạn chế nên trong quá trình thiết kế em không tránh khỏi những thiếu sót nên bản đồ án của em chưa được hoàn thiện lắm em mong được sự chỉ dẫn chân thành của các thầy cô.
W1T166Xl1pM34ej
