Đang tải... (xem toàn văn)
Cùng với sự phát triển của quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, làm xuất hiện các đối tượng điều khiển có độ phức tạp ngày càng tăng. Tất cả đều hướng tới một mục tiêu đó là sự chính xác, tốc độ cao cũng như khả năng đáp ứng tốt, khả năng học của các thiết bị điều khiển.các phương pháp điều khiển cổ điển và hiện đại chỉ đáp ứng tốt dối với các đối tượng tuyến tính có mô hình toán học, nhưng trong thực tế cần các hệ thống điều khiển phi tuyến, có độ phức tạp cao vì vậy các bộ điều khiển thông minh đã được ra đời. Các bộ điều khiển thông minh dựa trên suy luận của con người hay dựa vào hoạt động của bộ não con người, đó là các phương pháp điều khiển mờ và mạng. Các bộ điều khiển mờ được áp dụng để điều khiển các đối tương phi tuyến như nhiệt độ.. và được áp dụng thành công trong các thiết bị gia dụng như máy ghi hình, máy giặt, lò vi ba cũng như trong hệ thống công nghiệp.Là một sinh viên chuyên ngành Cơ Điện Tử, Điều khiển mờ là 1 mảngkiến thức rất mới và khó. Từ sự yêu thích với những ứng dụng của logic mờ và được sự phân công của giáo viên hướng dẫn em đã thực hiện đồ án “ điều khiển nhiệt độ dùng kỹ thuật mờ thích nghi ”.Nhiêt độ là một đối tượng phi tuyến không thể áp dụng các phương pháp điều khiển như PI, PID được do đó phương pháp điều khiển mờ ,mạng neuron được áp dụng. Đề tài “điều khiển nhiệt độ dùng kỹ thuật mờ thích nghi” là một đề tài khó và mới.Nội dung của đề tài được sắp xếp theo bố cục như sau: Chương 1: Tổng quan về hệ thống điều khiển nhiệt độ Chương 2: Lý thuyết mờ và ứng dụng cách ứng dụng simulink để mô phỏng một hệ thống sử dụng bộ điều khiển mờ. chương 3 : Mờ thích nghi Chương 4:Thiết kế bộ điều khiển hệ thống nhiệt độ sử dụng phương pháp điều khiển mờthích nghi. Chương 5: Kết luận
Đồ án tốt nghiệp ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 1 TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI_CSII KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY ………o0o…… ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI Sinh viên thực hiện: Trần Thị Phú Lớp: Cơ điện tử Khóa 47 Giáo viên hƣớng dẫn: ThS.An Tri Tân TPHCM-2011 Đồ án tốt nghiệp ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 2 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin gữi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy cô trong khoa cơ khí nói riêng cũng nhƣ tất cả các thầy cô trong trƣờng Đại Học Giao Thông Vận Tải nói chung.Các thầy cô không chỉ tận tình chỉ dạy chúng em những kiến thức về chuyên ngành mà còn dạy chúng em cách sống,cách làm ngƣời. Những bài giảng trên lớp,những buổi thảo luận về chuyên ngành của các thầy cô đã giúp chúng em có đầy đủ những kiến thức về chuyên ngành đặc biệt đối với ngành học còn khá mới mẻ nhƣ ngành học của chúng em thì chính sự nhiệt tình của các thầy cô càng làm cho chúng em có thêm quyết tâm theo đuổi ngành học mà mình đã chọn và theo đuổi trong tƣơng lai. Không những thế hiểu đƣợc những khó khăn của chúng em về điều kiện thực hành do trƣờng còn nhiều khó khăn về cơ sở vật chất nhà trƣờng thƣờng xuyên tổ chức những đợt thực tập để chúng em có điều kiện tiếp xúc với những máy móc và công nghệ trong thực tế sản xuất.Nhờ đó mà chúng em có dịp ứng dụng và kiểm tra những kiến thức mình đã học vào thực tế sản xuất. Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, em đã đƣợc sự giúp đỡ của các bạn trong lớp, các thầy trong bộ môn Kỹ thuật máy-khoa Cơ khí-ĐHGTVT, và đặc biệt là thầy An Tri Tân. Trong quá trình thực hiện không khỏi mắc phải những sai sót, mọi lời nhận xét, góp ý hoặc bổ sung nhằm hoàn thiện đề tài của các thầy, các bạn đọc là điều vô cùng quý giá đối với em. Em xin chân thành cám ơn! Cuối cùng em biết nói gì hơn,xin chúc tất cả các cán bộ,công nhân viên,giáo viên của trƣờng dồi dào sức khỏe và mọi điều thành công trong cuộc sống.Chúc trƣờng ta ngày càng phát triển và đào tạo thêm nhiều nhân tài cho đất nƣớc. TP HCM,ngày 18 tháng 5 năm 2011 Đồ án tốt nghiệp ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 3 MỤC LỤC CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ 5 1.1. Đặt vấn đề 5 1.2. Giới thiệu chung về hệ thống điều khiên nhiệt …………………… 10 1.3.1. Bộ phận gia nhiệt…………………………………………… .10 1.3.2. Cảm biến nhiệt độ………………………………………… 11 1.3.2.1. Cặp nhiệt độ - The mocouple……………………………………11 1.3.2.2. RTD (Resistance terperature detector)………………………… 14 1.3.2.3. Nhiệt điện trở -Thermistor………………………………………15 1.3.2.4. IC bán dẫn đo nhiệt độ………………………………………… 16 CHƢƠNG 217 17 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN MỜ VÀ ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ MÔ PHỎNG MỘT HỆ THỐNG SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ 17 2.1 Lý thuyết điều khiển mờ 17 2.2 Ứng dụng lý thuyết mờ vào điều khiển kỹ thuật mờ hiện đại 26 2.3 Tìm hiểu toolbox fuzzy trong matlab và ứng dụng simulink để mô phỏng hệ thống sử dụng bộ đk mờ. 27 CHƢƠNG 3 31 MỜ - THÍCH NGHI 31 3.1 . Khái niệm chung 31 3.2 Hệ mờ lai 32 3.2.1 Hệ mờ lai không thích nghi 32 3.2.2 Hệ mờ lai cascade 32 3.2.3 Công tắc mờ 33 3.3 Bộ điều khiển Mờ Thích Nghi 34 3.3.1 Các phƣơng pháp điều khiển mờ thích nghi 34 3.3.2. Bộ điều chỉnh mờ tự chỉnh cấu trúc 35 3.3.3. Bộ điều mờ tự chỉnh có mô hình theo dõi 35 3.4 Bộ điều khiển PID kinh điển 36 3.5 Các phƣơng pháp thiết kế bộ điều khiển PID 38 3.5.1. Phƣơng pháp Reinish 38 Đồ án tốt nghiệp ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 4 3.5.2 Phƣơng pháp thực nghiệm 40 3.5.3 Các phƣơng pháp 40 3.5.3.1. Phƣơng pháp ziegler - nichols……………………………….40 3.5.3.2. Phƣơng pháp Jassen - offerein…………………………….42 3.6 Điều khiển sử dụng PID mờ 42 3.6.1 Điều khiển PID mờ dùng hệ quy tắc Mamdani 42 3.6.2 Điều khiển PID mờ dùng hệ quy tắc sugeno 46 3.6.3. Sơ đồ điều khiển sử dụng PID mờ………………………………… 47 3.6.4 Nguyên tắc chỉnh định PID mờ……………………………………… 48 CHƢƠNG 4 51 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG NHIỆT ĐỘ SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI 51 4.1 Xây dựng mô hình toán học cho lò nhiệt 51 4.1.1. Nguyên lý làm việc của lò nhiệt - điện trở……………………….51 4.1.2. Cấu tạo của lò nhiệt điện trở……………………………………52 4.1.2.1 Phần vỏ lò………………………………………………….52 4.1.2.2. Lớp lò……………………………………………………52 4.1.2.3. Dây nung…………………………………………………52 4.1.3. phƣơng pháp xây dựng mô hình toán học cho lò nhiệt……… 55 4.2. Thiết kế bộ diều khiển PID cho lò nhiệt……………………………… 56 4.2.1. Xây dựng mô hình toán học cho lò nhiệt……………………… 56 4.2.2. Thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ sử dụng bộ PID …………58 4.3. Thiết kế bộ điều khiển PID mờ cho lò nhiệt…………………………… 60 4.3.1. Xây dựng bộ chỉnh định mờ điều khiển PID…………………… 61 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỂ TÀI 70 Hướng phát triển của đề tài:…………………………………………… ……… 70 Tài liệu tham khảo………………………………………………………………71 Đồ án tốt nghiệp ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ 1.1. Đặt vấn đề Cùng với sự phát triển của quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nƣớc, làm xuất hiện các đối tƣợng điều khiển có độ phức tạp ngày càng tăng. Tất cả đều hƣớng tới một mục tiêu đó là sự chính xác, tốc độ cao cũng nhƣ khả năng đáp ứng tốt, khả năng học của các thiết bị điều khiển. các phƣơng pháp điều khiển cổ điển và hiện đại chỉ đáp ứng tốt dối với các đối tƣợng tuyến tính có mô hình toán học, nhƣng trong thực tế cần các hệ thống điều khiển phi tuyến, có độ phức tạp cao vì vậy các bộ điều khiển thông minh đã đƣợc ra đời. Các bộ điều khiển thông minh dựa trên suy luận của con ngƣời hay dựa vào hoạt động của bộ não con ngƣời, đó là các phƣơng pháp điều khiển mờ và mạng. Các bộ điều khiển mờ đƣợc áp dụng để điều khiển các đối tƣơng phi tuyến nhƣ nhiệt độ và đƣợc áp dụng thành công trong các thiết bị gia dụng nhƣ máy ghi hình, máy giặt, lò vi ba cũng nhƣ trong hệ thống công nghiệp. Là một sinh viên chuyên ngành Cơ Điện Tử, Điều khiển mờ là 1 mảng kiến thức rất mới và khó. Từ sự yêu thích với những ứng dụng của logic mờ và đƣợc sự phân công của giáo viên hƣớng dẫn em đã thực hiện đồ án “ điều khiển nhiệt độ dùng kỹ thuật mờ thích nghi ”. Nhiêt độ là một đối tƣợng phi tuyến không thể áp dụng các phƣơng pháp điều khiển nhƣ PI, PID đƣợc do đó phƣơng pháp điều khiển mờ ,mạng neuron đƣợc áp dụng. Đề tài “điều khiển nhiệt độ dùng kỹ thuật mờ thích nghi” là một đề tài khó và mới. Nội dung của đề tài đƣợc sắp xếp theo bố cục nhƣ sau: Chƣơng 1: Tổng quan về hệ thống điều khiển nhiệt độ Chƣơng 2: Lý thuyết mờ và ứng dụng cách ứng dụng simulink để mô phỏng một hệ thống sử dụng bộ điều khiển mờ. chƣơng 3 : Mờ thích nghi Chƣơng 4:Thiết kế bộ điều khiển hệ thống nhiệt độ sử dụng phƣơng pháp điều khiển mờ-thích nghi. Chƣơng 5: Kết luận Đồ án tốt nghiệp ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 6 1.2 Giới thiệu chung về hệ thống điều khiển nhiệt độ Nhiệt độ là đại lƣợng vật lý hiện diện khắp mọi nơi và trong nhiều lĩnh vực, trong công nghiệp cũng nhƣ trong sinh hoạt. Việc thay đổi nhiệt độ ảnh hƣởng rất nhiều đến cấu tạo, tính chất của vật liệu. Ví dụ, sự thay đổi nhiệt độ của chất khí trong bình sẽ làm thay đổi áp suất khí trong bình. Vì vậy, trong nghiên cứu khoa học, trong công nghiệp và trong đời sống sinh hoạt, thu thập các thông số và điều khiển nhiệt độ là điều rất cần thiết. Trong các lò nhiệt, máy điều hòa, máy lạnh hay lò viba, điều khiển nhiệt độ là tính chất quyết định cho sản phẩm ấy. Việc thay đổi thất thƣờng nhiệt độ, không chỉ gây hƣ hại đến chính thiết bị đang hoạt động, ảnh hƣởng đến quá trình sản xuất, mà còn ảnh hƣởng đến chính sản phẩm, nhƣ trong ngành chế biến thực phẩm, cần duy trì một nhiệt độ nào đó để chế biến và bảo quản, trong ngành luyện kim cần phải đạt một nhiệt độ nhất định để kim loại nóng chảy, và cũng cần đạt nhiệt độ nào đó để ủ kim loại nhằm đạt đƣợc các đặc tính cơ học nhƣ: độ bền, độ dẻo, chống gỉ sét Có nhiều phƣơng pháp để điều khiển lò nhiệt độ, mỗi phƣơng pháp đều mang lại một kết quả khác nhau thông qua những phƣơng pháp điều khiển khác nhau đó. Tùy theo tính chất, yêu cầu của quá trình mà nó đòi hỏi các phƣơng pháp điều khiển thích hợp, tính ổn định và chính xác của nhiệt độ cũng đƣợc đòi hỏi ở đây đặt ra các vấn đề cần phải giải quyết. Cũng giống hầu hết các hệ thống điều khiển khác, hệ thống điều khiển nhiệt độ có thể phân làm hai loại: - Hệ thống điều khiển hồi tiếp (feedback control system): Điều khiển hồi tiếp thƣờng đƣợc xác định và giám sát kết quả điều khiển, so sánh nó với yêu cầu thực thi và tự động điều chỉnh đúng. - Hệ thống điều khiển tuần tự (sequence control system): Điều khiển tuần tự thực hiện từng bƣớc điều khiển tùy theo hoạt động điều khiển trƣớc khi xác định trình tự của quá trình điều khiển. Mỗi phƣơng pháp đều có ƣu, nhƣợc điểm riêng. Điều khiển tuần tự tuy cạnh tranh hơn về mặt kinh tế do có cấu trúc đơn giản, khối lƣợng tính toán vừa phải nhƣng lại kém hơn về tính chính xác cũng nhƣ khả năng duy trì tính ổn định so với hệ thống điều khiển hồi tiếp. Chính vì vậy, trong thực tế hệ thống điều khiển hồi tiếp thƣờng đƣợc sử dụng nhiều hơn trong các hệ thống điều khiển tự động. Phƣơng pháp điều khiển có thể khác nhau nhƣng về nguyên tắc điều khiển là giống nhau. Một hệ thống điều khiển nhiệt độ dựa trên nguyên tắc hệ thống hồi tiếp có dạng tổng quát nhƣ trong hình 1.1. Đồ án tốt nghiệp ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 7 Bộ điều khiển Bộ phận gia nhiệt Cảm biến nhiệt độ Lò điện Nhiệt độ đặt Nhiệt độ lò e Hình 1.1. Hệ thống điều khiển nhiệt độ có hồi tiếp Đây là hệ thống điều khiển nhiệt độ có khâu hồi tiếp qua bộ cảm biến cho tín hiệu đo lƣờng nhiệt độ về so sánh với giá trị đặt, sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu đo sẽ đƣợc đƣa tới bộ điều khiển tạo tín hiệu điều khiển công suất cấp cho bộ phận gia nhiệt. Nhƣ vậy, về bản chất sự khác nhau giữ các phƣơng pháp điều khiển là do các bộ điều khiển khác nhau tạo nên. Trong phần tiếp theo sẽ giới thiệu chi tiết hơn về cấu tạo cũng nhƣ nguyên tắc hoạt động của hệ thống đo nhiệt độ thông dụng. Dƣới đây là hình ảnh và đặc tính kĩ thuật của một số bộ điều khiển nhiệt độ hiện có bán trên thị trƣờng: Hình 1.2. Bộ điều khiển nhiệt độ model CN616 của hãng Contronautics - Độ chính xác: ± 1 0 C - Đầu vào: Cặp nhiệt điện có thể sử dụng: B, C, E, J, K, R, S, T - Số kênh vào: 6 - Đầu ra: Rơ le điện tử SSR(On: 9V - 24VDC, 20m; Off: 0.5V ) - Bộ điều khiển: PID có thể chỉnh tự động hoặc bằng tay Đồ án tốt nghiệp ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 8 - Tốc độ lấy mẫu: 15 mẫu/giây - Có LCD hiển thị - Kết nối: RS 232 - Phần mềm kết nối máy tính: viết trên Visual Basic Hình 1.3. Bộ điều khiển nhiệt độ model Phoenix II P22 của hãng Simpson - Độ chính xác: 0.5 % toàn thang - Đầu vào: Cặp nhiệt điện có thể sử dụng: B, C, E, J, K, R, S, T RTD: Pt 100 Số kênh vào: 2 - Bộ điều khiển: PID chỉnh tự động sử dụng bộ điều khiển Fuzzy - Tốc độ lấy mẫu: 2 mẫu/giây - Đầu ra: Rơ le tiếp điểm (220VAC/30VDC - 3A ) Rơ le điện tử SSR(On: 9V - 24VDC, 20m; Off: 0.5V ) - Có LCD hiển thị - Kết nối: RS 484 - Phần mềm kết nối máy tính: viết trên Visual Basic Đồ án tốt nghiệp ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 9 Hình 1.4. Bộ điều khiển nhiệt độ model T3S của hãng Omron - Độ chính xác: 0.5 % toàn thang - Đầu vào: Cặp nhiệt điện có thể sử dụng: J, K, R Nhiệt điện trở NTC, PTC RTD: Pt 100 - Đầu ra: Rơ le tiếp điểm (250 VAC- 2A) Rơ le điện tử SSR (12 VDC, 20mA ) - Bộ điều khiển: ON- OFF Bộ tỷ lệ P - Tốc độ lấy mẫu: 15 mẫu/giây - Có LCD hiển thị - Kết nối: RS 232 Hình 1.5. Bộ điều khiển nhiệt độ model TC3YF của hãng Autonics - Độ chính xác: ± 1 0 C Đồ án tốt nghiệp ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 10 - Đầu vào: Cặp nhiệt điện có thể sử dụng: J, K Nhiệt điện trở NTC - Đầu ra: Rơ le điện tử SSR (9V - 24VDC, 20mA) - Bộ điều khiển: ON- OFF Bộ tỷ lệ P - Tốc độ lấy mẫu: 10 mẫu/giây - Có LCD hiển thị - Kết nối: RS 232 1.3. Hệ thống đo nhiệt độ 1.3.1. Bộ phận gia nhiệt Lò nhiệt là đối tƣợng có tính quán tính khá lớn nên ngƣời ta thƣờng đóng ngắt nguồn để thay đổi công suất đặt vào lò thay vì điều khiển điện áp. Do đó, từ mạch điều khiển sẽ xuất ra xung có độ rộng thay đổi trong khoảng thời gian T nhất định để thay đổi công suất cung cấp cho lò. Phƣơng pháp để điều khiển công suất lò đơn giản nhất đó chính là phƣơng pháp ON-OFF. Phƣơng pháp ON-OFF đƣợc dùng rất phổ biến trong các loại sản phẩm phục vụ cho gia đình nhƣ máy điều hoà nhiệt độ, lò sƣởi nhiệt, lò vi ba … Khi lò nhiệt có nhiệt độ nhỏ hơn giá trị nhiệt độ đặt, bộ nhiệt sẽ chuyển lên trạng thái ON với công suất cực đại. Khi lò nhiệt có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ đặt, bộ nhiệt sẽ tắt lò – chuyển sang trại thái OFF. Quá trình ON-OFF lò nhiệt diễn ra với giá trị sai số cho phép nhằm ngăn ngừa nhiễu trong quá trình bật tắt lò nhiệt quá nhanh khi nhiệt độ lò gần với nhiệt độ đặt. Dao động nhiệt đƣợc biểu diễn trong biểu đồ nhƣ trong hình 1.6. Hình 1.6. Dao động nhiệt của lò sử dụng bộ điều khiển ON-OFF [...]... phân loại 2.2 Ứng dụng lý thuyết mờ vào điều khiển kỹ thuật mờ hiện đại Ngày nay kỹ thuật mờ đƣợc ứng dụng rất rộng rãi trong điều khiển tự động Kỹ thuật mờ ứng dụng trong điều khiển nhiệt độ Kỹ thuật mờ ứng dụng trong điều khiển bồn nƣớc Kỹ thuật mờ ứng dụng trong điều khiển robot Kỹ thuật mờ ứng dụng điều khiển con lắc ngƣợc ….v.v.v… Ƣu nhƣợc điểm của kỹ thuật mờ: Ƣu điểm: Đảm bảo đƣợc tính... sở lý thuyết mờ, Bộ điều khiển mờ và hệ thống điều khiển thích nghi sẽ đƣợc trình bày chi tiết ở những chƣơng tiếp theo SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS An Tri Tân Page 16 Đồ án tốt nghi p ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI CHƢƠNG 2 LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN MỜ VÀ ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ MƠ PHỎNG MỘT HỆ THỐNG SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ 2.1 Lý thuyết điều khiển mờ Lịch sử phát triển Tập mờ và cá phép... chọn bộ điều khiển mờ cho phƣơng án thiết kế của mình 3.2 Hệ mờ lai Hệ mờ lai (Fuzzy Hybrid) là một hệ thống điều khiển tự động trong đó thiết bị điều khiển bao gồm: - phần điều khiển kinh điển - phần hệ mờ Các dạng hệ mờ lai phổ biến 3.2.1 Hệ mờ lai khơng thích nghi Bộ tiền xử lý Bộ điều khiển Đối tƣợng (-) H3.1 Bộ điều khiển mờ lai có khâu tiền xử lý mờ Các thơng số của bộ điều khiển đƣợc điều khiển. .. chỉ tỏ ra thích hợp với những ứng dụng khống chế nhiệt độ đơn giản, u cầu độ chính xác cũng nhƣ khả năng đáp ứng khơng cao Chính vì thế, để cải thiện chất lƣợng cho hệ thống điều khiển nhiệt độ, đề tài này tập trung tìm hiểu về hệ thống điều khiển nhiệt độ sử dụng kỹ thuật mờ thích nghi Đây là hệ thống điều khiển thích nghi sử dụng bộ điều khiển PID kinh điển đƣợc chỉnh định bởi Bộ điều khiển mờ Cơ sở... mờ Điều khiển hệ thống theo kiểu chuyển đổi khâu điều khiển có tham số đòi hỏi thiết bị điều khiển phải chứa đựng tất cả các cấu trúc và tham số khác nhau cho từng trƣờng hợp Hệ thống sẽ tự chọn khâu điều khiển có tham số phù hợp với đối tƣợng Bộ điều khiển n x BĐK MỜ Bộ điều khiển 1 Đối tƣợng y u H3.3 cấu trúc bộ điều khiển “cơng tắc mờ 3.3 Bộ điều khiển Mờ Thích Nghi Trong thực tế, hệ tự thích nghi. .. thống điều khiển thơng thƣờng Khả năng tự chỉnh định lại các thơng số của bộ điều khiển cho phù hợp lại đối tƣợng chƣa biết rõ đã đƣa hệ thích nghi trở thành một hệ điều khiển thơng minh So với những bộ điều khiển kinh điển, bộ điều khiển SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS An Tri Tân Page 33 Đồ án tốt nghi p ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI mờ có rất nhiều tham số nên miền chỉnh định cho mờ rất... Tự gia tăng nhiệt 1.3.2.4 IC bán dẫn đo nhiệt độ Ưu điểm: - Tuyến tính nhất - Ngõ ra có giá trị cao nhất - Rẻ tiền Nhược điểm: - Nhiệt độ đo dƣới 200C - Cần cung cấp nguồn cho cảm biến SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS An Tri Tân Page 15 Đồ án tốt nghi p ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI 1.4 Các phương pháp điều khiển nhiệt độ Nhƣ đã phân tích ở trên, hệ thống điều khiển nhiệt độ về ngun tắc... tốt nghi p ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI CHƢƠNG 3 MỜ - THÍCH NGHI 3.1 Khái niệm chung Thích nghi là q trình thay đổi thơng số và cấu trúc hay tác động điều khiển trên cơ sở lƣợng thơng tin có đƣợc trong q trình làm việc với mục đích đạt đƣợc một trạng thái nhất định, thƣờng là tối ƣu khi thiếu lƣợng thơng tin ban đầu cũng nhƣ khi điều khi điều kiện làm việc thay đổi Điều khiển thích. .. bộ điều khiển kết hợp giữa bộ điều khiển mờ và bộ điều khiển kinh điển, bộ điều khiển nhƣ thế còn có tên gọi là bộ mờ lai Ngồi ra về mặt tâm lý các nhà thiết kế hệ thống nhiều khi cũng cảm thấy n tâm hơn khi chọn bộ điều khiển đã đƣợc SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS An Tri Tân Page 31 Đồ án tốt nghi p ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI quen biết và thơng dụng từ lâu, ví dụ bộ điều khiển PID... có nhiệt độ ổn định - Dùng mạch bù nhiệt - Dùng dây bù: dùng một đoạn dây bù có vật liệu giống nhƣ cặp nhiệt điện, mỗi loại cặp nhiệt điện đƣợc trang bị một cặp dây dẫn riêng biệt Nhiệm vụ của dây bù là điều hòa các đại lƣợng dao động nhiệt độ tại điểm đo và giữ cho đầu tự do duy trì đƣợc nhiệt độ quy định SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS An Tri Tân Page 12 Đồ án tốt nghi p ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT . kỹ thuật mờ thích nghi. Đây là hệ thống điều khiển thích nghi sử dụng bộ điều khiển PID kinh điển đƣợc chỉnh định bởi Bộ điều khiển mờ. Cơ sở lý thuyết mờ, Bộ điều khiển mờ và hệ thống điều khiển. án tốt nghi p ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú GVHD: ThS. An Tri Tân Page 9 Hình 1.4. Bộ điều khiển nhiệt độ model T3S của hãng Omron - Độ chính. điều hòa các đại lƣợng dao động nhiệt độ tại điểm đo và giữ cho đầu tự do duy trì đƣợc nhiệt độ quy định. Đồ án tốt nghi p ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ DÙNG KỸ THUẬT MỜ THÍCH NGHI SVTH: Trần Thị Phú