điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

107 501 0
điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

1 MỞ ĐẦU Mục tiêu điều khiển ngày nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển tự động Tuy nhiên, thực tế có nhiều đối tượng điều khiển khác với yêu cầu đặc tính phức tạp khác Do cần phải tiến hành nghiên cứu, tìm phương pháp điều khiển cụ thể để ứng dụng điều khiển cho đối tượng Mục đích cuối tìm kiếm điều khiển làm cho hệ truyền động điện ngày đạt chất lượng điều chỉnh cao, mức chi phí thấp, hiệu đạt cao đáp ứng yêu cầu tự động hoá truyền động điện dây chuyền sản xuất Những năm gần khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, ngành điện tử học điều khiển, công nghệ vi xử lý vừa tạo điều kiện thuận lợi vừa đặt vấn đề đòi hỏi phải nghiên cứu hoàn thiện hệ điều khiển để đáp ứng yêu cầu ngày cao đòi hỏi thực tế sống phù hợp với xu phát triển ngày cao khoa học công nghệ Việc nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển cho hệ truyền động có tham số biến đổi dựa lý thuyết điều khiển đại vấn đề cần thiết việc gắn liền nhiệm vụ nghiên cứu thực tiễn sống Để phục vụ cho công tác nghiên cứu, phương pháp nhiều nhà khoa học nước sử dung nhiều phương pháp mơ hình hố hệ thống Trong luận văn tác giả sử dụng phần mềm Matlab Simulink để xây dựng mơ hình hố mô hệ thống điều khiển, công cụ đắc lực giúp nhiều lợi ích thiết thực việc nghiên cứu nhiều lĩnh vực khác có khả ứng dụng vào việc nghiên cứu mô hệ truyền động động chiều Động điện chiều có kết cấu với nhiều dạng khác có nhiều cơng dụng nhiều lĩnh vực khác Động điện chiều sử dụng rộng rãi hệ truyền động nhà máy cán thép, cần trục, cấu truyền động tay máy, quay anten, điều khiển pháo binh, tên lửa, máy CNC, tàu biển, xe điện, máy công cụ, máy vận chuyển, máy cán, máy nghiền … Hệ truyền động T-Đ thường dùng hệ thống truyền động điện đòi hỏi chất lượng cao mà hệ thống điều khiển cho hệ truyền động phải đáp ứng nhiều tiêu chặt chẽ Và nói chung, phần lớn hệ thống truyền động thực tế có cấu trúc tham số không cố định biết trước Đối với hệ truyền động T-Đ thông số thường bị thay đổi làm ảnh hưởng chất lượng điều chỉnh cụ thể là: Khi mạch từ máy điện bị bão hòa làm điện cảm mạch phần ứng Lu động suy giảm Điện trở mạch phần ứng R u máy điện thay đổi theo nhiệt độ làm việc số thời gian mạch phần ứng Tu = Lu/Ru thay đổi q trình làm việc Với mạch kích từ, từ thơng Φ bị thay đổi dẫn đến số thời gian học Tc thay đổi Khi xét đến tải hệ truyền động mơ men qn tính tải thường bị thay đổi làm cho mơ men qn tính hệ qui đổi trục động thay đổi …… Nếu hệ truyền động điện có cấu trúc, tham số điều chỉnh cố định chỉnh định theo tiêu chuẩn tối ưu giá trị xác định hệ, chất lượng hệ khơng đảm bảo cấu trúc, tham số hệ bị thay đổi qua trình làm việc Trong hệ điều chỉnh tự động truyền động điện yêu cầu chất lượng không cao ta thường bỏ qua thay đổi truyền động yêu cầu chất lượng cao cần phải có mạch điều chỉnh với cấu trúc, tham số thay đổi đáp ứng theo biến thiên hệ, cho đảm bảo yêu cầu chất lượng hệ Do việc nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển cho hệ truyền động T-Đ có tham số biến đổi hướng nghiên cứu nhiều người quan tâm hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng, có nhiều giá trị ứng dụng thực tế điều khiển Mơmen qn tính tải đại lượng đặc trưng cho phân bố khối lượng tải (vật) Mômen quán tính vật trục phụ thuộc vào khối lượng vật bán kính quán tính vật tức J = G ⋅ R2 nên truyền động có thay đổi khối lượng hay bán kính quán tính tải q trình làm việc làm cho mơmen quán tính chung hệ thay đổi ảnh hưởng xấu đến chất lượng điều khiển chung hệ Một số hệ truyền động có mơmen qn tính J tải thay đổi thường gặp truyền động tay máy (hình 1) truyền động máy quấn dây (hình 2) … Hình Truyền động tay máy Hình Truyền động máy quấn dây Mục tiêu nghiên cứu luận văn nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển cho truyền động T-Đ có tham số mơmen qn tính J biến đổi, nhằm nâng cao chất lượng hệ truyền động, giữ cho hệ đạt chất lượng điều chỉnh cao tham số hệ biến đổi, từ hồn thiện phương pháp điều khiển chung cho hệ truyền động T-Đ có tham số biến đổi Tăng khả ứng dụng phương pháp vào thực tế sản xuất Đối tượng nghiên cứu đề tài hệ truyền động T-Đ Phạm vi nghiên cứu hệ điều khiển cho truyền động T-Đ có tham số mơ men quán tính J biến đổi Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài chỗ hệ thống hóa vấn đề điều khiển hệ truyền động T-Đ có tham số biến đổi Đề xuất xây dựng hệ điều khiển cho truyền động có tham số biến đổi dựa sở lý thuyết điều khiển thích nghi điều khiển mờ Góp phần khẳng định vấn đề phát triển khả triển khai ứng dụng lý thuyết điều khiển mờ, điều khiển thích nghi cho hệ truyền động có tham số biến đổi nói chung Ngồi phần mở đầu kết luận, luận văn chia thành chương: Chương 1: Hệ truyền động T-Đ Chương 2: Điều khiển thích nghi Chương 3: Xây dựng hệ điều khiển thich nghi cho truyền động T - Đ có tham số J biến đổi Chương 4: Điều khiển mờ mờ lai PID Chương 5: Xây dựng hệ điều khiển mờ lai PID cho truyền động T- Đ có tham số J biến đổi Chương HỆ TRUYỀN ĐỘNG T-Đ 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG Cho đến động điện chiều dùng phổ biến hệ thống truyền động điện chất lượng cao, dải công suất động chiều từ vài W đến hàng MW Đây loại động đa dụng linh hoạt, đáp ứng u cầu mơmen, tăng tốc, hãm với tải trọng nặng Động điện chiều dễ dàng đáp ứng với truyền động khoảng điều khiển tốc độ rộng đảo chiều nhanh với nhiều đặc tuyến quan hệ mômen – tốc độ Hệ truyền động T-Đ, so với hệ truyền động máy phát - động hệ truyền động T-Đ đảo chiều khó khăn chỉnh lưu dẩn dòng theo chiều ta điều khiển thời điểm van mở cịn thời điểm đóng van phụ thuộc vào điện áp nguồn Vì yêu cầu hệ T-Đ đảo chiều độ an toàn logic điều khiển phải chặt chẽ Tuy nhiên lợi hệ T-Đ độ tác động nhanh cao, không gây ồn van bán dẫn có hệ số khuếch đại cơng suất lớn nên hệ điều khiển có cấu trúc nhiều vịng, mức độ tự động hoá cao thường sử dụng hệ T-Đ Trong hệ truyền động T-Đ, biến đổi điện mạch chỉnh lưu điều khiển Chỉnh lưu dùng làm nguồn điều chỉnh điện áp phần ứng động Chỉnh lưu sử dụng chỉnh lưu cầu pha 1.2 MƠ TẢ TỐN HỌC HỆ T - Đ 1.2.1 Chế độ xác lập động điện chiều Khi đặt lên dây quấn kích từ điện áp uk dây quấn kích từ có dịng điện ik mạch từ máy có từ thơng Φ Tiếp đặt giá trị điện áp U lên mạch phần ứng dây quấn phần ứng có dịng điện I chạy qua Tương tác dòng điện phần ứng từ thơng kích từ tạo thành mơmen điện từ , giá trị mơmen điện từ tính sau: M = Trong đó: p '.N ΦI = kΦI 2π.a p' - số đôi cực động (1.1) N - số dẫn phần ứng cực từ a - số mạch nhánh song song dây quấn phần ứng k = pN/2π.a - hệ số kết cấu máy Mômen điện từ kéo cho phần ứng quay quanh trục, dây quấn phấn ứng quét qua từ thông dây quấn cảm ứng sức điện động: E= p' N Φ.ω = kΦω 2πa Trong đó: (1.2) ω - tốc độ góc rơto Trong chế độ xác lập, tính tốc độ qua phương trình cân điện áp phần ứng: ω= U − Ru I kΦ Trong đó: (1.3) Ru - điện trở mạch phần ứng động 1.2.2 Chế độ độ động điện chiều 1.2.2.1 Mô tả chung Nếu thông số động khơng đổi viết phương trình mơ tả sơ đồ thay sau: Mạch kích từ có hai biến dịng điện kích từ ik từ thông máy Φ phụ thuộc phi tuyến đường cong từ hoá lõi sắt: Uk(p)= RkIk(p) +Nk.P.Φ(p) Trong (1.4) Nk- số vịng dây cuộn kích từ; Rk- điện trở cuộn dây kích từ Mạch phần ứng: U(p)= Ru.I(p) + Lu p I(p) ± NN p Φ(p) + E(p) Hoặc dạng dòng điện: I ( p) = Trong Ru [U ( p ) ± N N p Φ( p ) − E ( p )] + pTu Lu - điện cảm mạch phần ứng; NN - số vịng dây cuộn kích từ nối tiếp; Tu - Lu/Ru - số thời gian mạch phần ứng Phương trình chuyển động hệ thống: (1.5) M ( p ) − M c ( p ) = Jpω (1.6) Trong J mơmen qn tính phần chuyển động quy đổi trục động Từ phương trình thành lập sơ đồ cấu trúc động chiều (hình 1.1) Thấy sơ đồ cấu trúc phi tuyến mạnh, tính tốn ứng dụng thường dùng mơ hình tuyến tính hố quanh điểm làm việc Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc động chiều Đối với động chiều kích từ độc lập (NN = 0) viết phương trình sau: Mạch phần ứng: U o + ∆U ( p) = Ru [ I o + ∆I ( p )] + p Lu [ I o + ∆I ( p )] + + K [Φo + ∆Φ( p )].[ωB + ∆ω ( p )] (1.7) Mạch kích từ: U ko + ∆U k ( p ) = Rk [ I ko + ∆I k ( p)] + pLk [ I ko + ∆I k ( p )] (1.8) Phương trình chuyển động học: K [Φo + ∆Φ( p )].[ I o + ∆I ( p )] −[ M B + ∆M c ( p )] = J p [ωB + ∆ω( B)] (1.9) Nếu bỏ qua giá trị vơ bé bậc cao từ phương trình viết phương trình gia số: ∆U ( p ) − [ K ωB ∆Φ( p ) + K Φo ∆ω( p )] = Ru ∆I ( p ).(1 + pTu ) (1.10) ∆U k = Rk ∆I k ( p ).(1 + pTk ) K I o ∆Φ( p ) + K Φo ∆I ( p ) − ∆M c = J p∆ω( p ) (1.11) (1.12) Hình 1.2 trình bày sơ đồ cấu trúc tuyến tính hố theo phương trình (1.10), (1.12) động chiều kích từ độc lập Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc tuyến tính hố động điện chiều 1.2.2.2 Trường hợp từ thơng kích từ khơng đổi Khi dịng điện kích từ động khơng đổi, động kích thích nam châm vĩnh cửu từ thơng kích từ số: KΦ = const = Cu U(p) = Ru.I(p).(1+pTu) +Cu.ω(p) (1.13) Cu.I(p) - Mc(p) = Jp.ω(p) (1.14) Sơ đồ cấu trúc động từ thơng khơng đổi thể hình 1.3 Bằng phương pháp đại số sơ đồ cấu trúc ta có sơ đồ thu gọn hình 1.4, Trong đặt: hệ số khuyếch đại động cơ: Kđ = 1/Cu , số thời gian học: Tc = I ( p) = U ( p ) p.Tc M c ( p ) + Ru Cu TuTc p + Tc p + Ru J Cu (1.15) (1.16) Hình 1.3 Sơ đồ cấu trúc từ thơng khơng đổi Hình 1.4 Các sơ đồ cấu trúc gọn: a) Theo tốc độ; b) Theo dịng điện 1.2.3 Mơ tả toán học chỉnh lưu điều khiển Bộ biến đổi tiristo với chuyển mạch tự nhiên có điện áp (dịng điện) chiều thiết bị điện, biến nguồn điện xoay chiều ba pha thành điện áp chiều điều khiển Hoạt động mạch nguồn xoay chiều định nhờ mà thực chuyển mạch dòng điện phần tử lực Phần mạch quan trọng chỉnh lưu phần điều khiển, xung mở tiristo phát theo trật tự định Quy luật hoạt động mạch điều khiển 10 xác định loại chỉnh lưu (đảo chiều, không đảo chiều, …) đặc tính phụ tải Trong thực tế truyền động điện hay dùng hệ thống phát xung đồng nhiều kênh, việc đồng thực nhờ việc đồng hoá điện áp tựa với lưới Điện áp tựa thường có dạng cưa quét ngược hình sin Các hệ thống làm việc với điện áp tựa kiểu cưa bất biến biên độ điện áp nguồn thay đổi Xung điều khiển xuất thời điểm mà điện áp tựa điện áp điều khiển Phần mạch lực chỉnh lưu thường phân thành hai nhóm chính, chỉnh lưu hình tia hình cầu Trong sơ đồ chỉnh lưu hình tia (anơt chung catơt chung) pha nguồn xoay chiều dẫn dòng chu kỳ Sơ đồ chỉnh lưu cầu bao gồm hai chỉnh lưu hình tia Các van tiristo nối theo kiểu điều khiển đối xứng không đối xứng Trong truyền động điện, đa số trường hợp chỉnh lưu điều khiển tín hiệu biến thiên chậm Trong trường hợp ảnh hưởng tính chất xung tính bán điều khiển đến q trình độ nhỏ đó, gần coi chỉnh lưu mạch điều chỉnh liên tục với sơ đồ thay hình 1.5 Hình 1.5 Mạch thay chỉnh lưu Trong Rb = R f (1 − µm m )+ ωe L f 4π 2π Lb = L f m - số xung áp đầu ra; µ - góc chuyển mạch cực đại; Lf, Rf - điện cảm điện trở pha xoay chiều Trong trường hợp biến thiên nhỏ tín hiệu, tượng chuyển mạch khơng có ảnh hưởng đến giá trị trung bình điện áp điện trở Rb=Rf 93 Hình 5.5 Xác định tập mờ cho biến vào dw/dt Hình 5.6 Xác định tập mờ cho biến HsKP 94 Hình 5.7 Xác định tập mờ cho biến HsKI 5.3.3 Xây dựng luật điều khiển Dựa vào chất vật lý, số liệu vào có được, kinh nghiệm, dựa vào đặc tính độ thường gặp hệ thống điều khiển dùng PID hình 5.8, ta xác định luật điều khiển tương ứng Chẳng hạn: Hình 5.8: Đặc tính độ thường gặp hệ điều khiển dùng PID Khi bắt đầu khởi động, khoảng thời gian al, lúc cần tín hiệu điều khiển lớn để tín hiệu tăng nhanh, suy lúc Kp lớn KI lớn , ta có luật: Nếu e(t) lớn dw/dt Zero Thì Kp lớn KI lớn Xung quanh khoảng thời gian b1 (hình 5.8) ta muốn tín hiệu điều khiển nhỏ để khơng q điều chỉnh, nghĩa Kp nhỏ, KI nhỏ , ta có luật: Nếu e(t) Zero dw/dt lớn Thì Kp nhỏ, KI nhỏ 95 Các tác động điều khiển xung quanh khoảng thời gian c d1 tương tự xung quanh a1 b1 Với suy luận tương tự, biến ta có tổ hợp x = 49 luật hình 5.9 5.10 HsKP e(t) NB NM NS ZE PS PM PB NB B M S S S M B NM B M S S S M B NS B B MS S MS B B dw/dt ZE B B M MS M B B PS B B MS S MS B B PM B M S S S M B PB B M S S S M B PM B M MS S MS M B PB B M S S S M B Hình 5.9 Luật điều khiển cho HsKP HsKI e(t) NB NM NS ZE PS PM PB NB B M S S S M B NM B M MS S MS M B NS B B M MS M B B dw/dt ZE B B M MS M B B PS B B M MS M B B Hình 5.10 Luật điều khiển cho HsKI 96 Hình 5.11 Các luật hợp thành Dùng luật hợp thành max-Prod, giải mờ theo phương pháp trọng tâm, Khi hệ số HsKp, HsKI tính toán lúc điều khiển là: 97 49 ∑ y −l µ A l ( e(t ) ).µ B l ( dw / dt ) p HsK p (t ) = l =1 (5.3) 49 ∑ µ Al ( e(t ) ).µ B l ( dw / dt ) l =1 49 − ∑ y I l µ Al ( e(t ) ).µ B l ( dw / dt ) HsK I (t ) = l =1 (5.4) 49 ∑ µ Al ( e(t ) ).µ B l ( dw / dt ) l =1 Trong − y −l , y I l p tâm tập mờ tương ứng 5.4 XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG Mơ hình mơ xây dựng phần mềm Matlab Simulink n1 U wd U id Uw Mc Hs KP e Mc W w _n n Tocdo1 Constant1 Hs KI Gain3 J Bo DK PI J1 Doi tuong1 Kw Uw Workspace1 Mux U id Mau J1 Terminator1 Sw Tw s+1 Transfer Fcn1 Hs KP e Mux Hs KI SS_n1 du/dt dw/dt Workspace2 Derivative Khau bu mo SS Tocdo J4 J3 Mau J4 Mau J3 ndat -KStep1 T erminator3 J2 Uw d Mau J2 T erminator4 U wd Mux Gain1 U id n U id Workspace Uw Mc Bo DK PI Mc W Constant w _n Gain2 J Doi tuong Uw Kw Sw Tw s+1 Transfer Fcn Hình 5.12 Cấu trúc hệ điều khiển mờ lai PID n Tocdo 98 sailech e e Mux Demux dw /dt Hs KP HsKPKI Hs KI dw /dt1 Hình 5.13 Cấu trúc khâu bù mờ Sau xây dựng mơ hình mơ bao gồm điều khiển mờ lai PID đối tượng, ta tiến hành trình thử nghiệm với giá trị khác J để phát “lỗ hổng”, có “lỗ hổng” xuất ta phải quay lại điều chỉnh chỉnh định mờ cách điều chỉnh lại độ che phủ lên giá trị ngôn ngữ, điều chỉnh lại luật điều khiển, trường hợp điều khiển làm việc khơng ổn định ta phải kiểm tra lại luật “Nếu thì” sở Sau biết điều khiển ổn định khơng có “lỗ hổng”, ta tiến hành tối ưu hố trạng thái làm việc theo tiêu chất lượng động tĩnh Để chỉnh định điều khiển theo tiêu ta phải hiệu chỉnh hàm liên thuộc, thiết lập nguyên tắc điều khiển phụ thay đổi số nguyên tắc điều khiển Cuối ta điều khiển mờ lai PID trình bày 5.5 KẾT QUẢ MƠ PHỎNG Tốc độ đặt n = 1500 vòng/phút Bộ điều khiển PID tổng hợp theo phương pháp môđun đối xứng điều kiện xem J cố định có giá trị J = 0,016 Kết mô so sánh với phương pháp dùng điều khiển PID khơng có chỉnh định mờ thể trường hợp sau: 99 5.5.1 Đáp ứng đầu đối tượng có J1 = J = 0,016 1600 n-dat n-PID n-Mo 1400 Toc n ( vong/phut ) 1200 1000 800 600 400 200 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 Thoi Gian t ( s ) 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 Hình 5.14 Kết mô với J1 = J = 0,016 1550 n-dat n-PID n-Mo 1540 1530 Toc n ( vong/phut ) 1520 1510 1500 1490 1480 1470 1460 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 Thoi Gian t ( s ) 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 Hình 5.15 Kết mô với J1 = J = 0,016 Nhận xét: Bộ điều khiển mờ lai PID vừa thiết kế đem đến cho hệ truyền động có: Sai số tĩnh Zero Các tiêu chất lượng động đạt yêu cầu tốt sử dụng điều khiển PID 100 5.5.2 Đáp ứng đầu đối tượng có J2 = 10*J = 0,16 1600 n-dat n-PID n-Mo 1400 Toc n ( vong/phut ) 1200 1000 800 600 400 200 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 Thoi Gian t ( s ) Hình 5.16 Kết mơ với J2 = 10*J = 0,16 1550 n-dat n-PID n-Mo 1540 1530 Toc n ( vong/phut ) 1520 1510 1500 1490 1480 1470 1460 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Thoi Gian t ( s ) 1.1 1.2 1.3 Hình 5.17 Kết mô với J2 = 10*J = 0,16 Nhận xét: Khi tham số J hệ 10*J với điều khiển PID, độ 1.4 101 điều chỉnh thời gian độ hệ tăng lên nhiều chất lượng hệ truyền động không đạt yêu cầu Với điều khiển mờ lai PID chất lượng hệ truyền động đảm bảo tốt nhiều so với điều khiển PID 5.5.3 Đáp ứng đầu đối tượng có J tăng dần 0.25 J Mo men quan tinh J 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Thoi Gian t ( s ) 1.2 1.4 Hình 5.18 Mơ men qn tính J3 hệ 1.6 1.8 102 1600 n-dat n-PID n-Mo 1400 Toc n ( vong/phut ) 1200 1000 800 600 400 200 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Thoi Gian t ( s ) 1.2 1.4 1.6 1.8 Hình 5.19 Kết mô với J3 tăng dần 1550 n-dat n-PID n-Mo 1540 1530 Toc n ( vong/phut ) 1520 1510 1500 1490 1480 1470 1460 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 Thoi Gian t ( s ) 0.3 0.35 Hình 5.20 Kết mơ với J3 tăng dần 0.4 0.45 0.5 103 Nhận xét: Khi tham số mô men qn tính J hệ tăng dần với điều khiển mờ lai PID chất lượng hệ truyền động đảm bảo tốt nhiều so với điều khiển PID 5.5.4 Đáp ứng đầu đối tượng có J biến đổi theo dạng xung 0.107 J 0.106 Mo men quan tinh J 0.105 0.104 0.103 0.102 0.101 0.1 0.5 1.5 2.5 Thoi Gian t ( s ) 3.5 Hình 5.21 Mơ men qn tính ( J4 ) hệ 4.5 104 1600 1400 Toc n ( vong/phut ) 1200 1000 n-dat n-PID n-Mo 800 600 400 200 0 0.5 1.5 2.5 Thoi Gian t ( s ) 3.5 4.5 Hình 5.22 Kết mơ với J4 biến đổi theo dạng xung 1580 n-dat n-PID n-Mo 1560 Toc n ( vong/phut ) 1540 1520 1500 1480 1460 1440 1420 0.5 1.5 Thoi Gian t ( s ) 2.5 Hình 5.23 Kết mơ với J4 biến đổi theo dạng xung 105 Nhận xét: Khi tham số mơ men qn tính J hệ biến đổi theo dạng xung với điều khiển thích nghi chất lượng hệ truyền động đảm bảo tốt nhiều so với điều khiển PID 5.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG Với kết mô ta nhận thấy với điều khiển mờ lai PI thiết kế chất lượng hệ ln ln đảm bảo tham số mơ men qn tính J hệ thay đổi Kết mơ thu hồn toàn phù hợp với kết nghiên cứu lý thuyết, điều chứng tỏ thuật toán cách thức xây dựng điều khiển mờ lai đắn xác Sai lệch tĩnh, độ điều chỉnh, thời gian độ , số lần dao động hệ truyền động tốt nhiều so với việc dùng điều khiển PID, độ điều chỉnh thời gian độ nhỏ Kết mô lần minh chứng khẳng định lý thuyết điều khiển mờ lai PID hồn tồn đảm ứng u cầu chất lượng điều khiển hệ truyền động có tham số J biến đổi 106 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Những đóng góp luận văn - Mục tiêu hệ thống điều khiển ngày nâng cao chất lượng hệ thống điều khiển tự động Trên thực tế có nhiều đối tượng điều khiển đặc tính, tham số biến đổi phức tạp đòi hỏi hệ điều khiển ngày phải áp dụng lý thuyết điều khiển đại Luận văn trọng mảng nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển cho truyền động có tham số biến đổi cụ thể hệ truyền động T-Đ có tham số J biến đổi dựa tảng lý thuyết điều khiển cao cấp (Điều khiển thích nghi điều khiển mờ) Với kết thu từ mô luận văn đóng góp vấn đề sau: + Đã xây dựng điều khiển thích nghi cho hệ truyền động T-Đ có tham số J biến đổi + Đã xây dựng điều khiển mờ lai PID cho hệ truyền động T-Đ có tham số J biến đổi + Với điều khiển mà luận văn xây dựng, thông số chất lượng điều chỉnh sai lệch tĩnh, độ điều chỉnh, thời gian độ , số lần dao động hệ truyền động tốt nhiều so với việc dùng điều khiển PID truyền thống, độ điều chỉnh thời gian độ nhỏ Như hệ điều khiển nghiên cứu luận văn hoàn toàn đáp ứng yêu cầu chất lượng điều khiển cho truyền động T-Đ có tham số J biến đổi có khả ứng dụng vào thực tế điều khiển - Nhìn vào kết mô dễ dàng nhận thấy chất lượng điều chỉnh điều chỉnh thích nghi tốt điều chỉnh mờ lai PID Tuy nhiên khó khăn điều khiển thích nghi vấn đề nhận dạng, luận văn đối tượng xét đến có tham số J biến đổi, nên đối tượng có nhiều tham số biến đổi điều khiển thích nghi trở nên phức tạp khó đáp ứng yêu cầu Điều khiển mờ có ưu điểm độ tác động nhanh cao, tính bền vững ổn định tốt, dễ dàng thiết kế thay đổi, hệ điều khiển mờ lại sử dụng kinh nghiệm vận hành đối tượng xử lý điều khiển chuyên gia nên hướng nghiên cứu kết hợp điều khiển thích 107 nghi điều khiển mờ để xây dựng hệ điều khiển cho truyền động có nhiều tham số biến đổi hướng nghiên cứu cho điều khiển chất lượng cao Một điều khiển mờ chất lượng cao cần có tính thích nghi để ln đảm bảo chất lượng điều khiển tốt thông số đối tượng thường biến đổi hay hệ thống bị nhiễu tác động mạnh Sử dụng hệ thống mờ giúp tránh khỏi toán nhận dạng, mơ hình hố hay thiết kế phức tạp - Như vậy, trình thực luận văn này, tác giả giải trọn vẹn vấn đề đặt Tuy nhiên với thời gian nghiên cứu hạn chế phạm vi giới hạn vấn đề đặt ra, luận văn chưa đề cập đến biến đổi tham số khác đối tượng, luận văn chưa thử nghiệm kết nghiên cứu mơ hình thực, vấn đề tác giả dự định tiếp tục phát triển nghiên cứu thời gian đến Những kiến nghị hướng nghiên cứu - Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển mờ thích nghi cho hệ truyền động có nhiều tham số biến đổi - Triển khai nghiên cứu mơ hình thực ... cho truyền động T-Đ có tham số mơ men qn tính J biến đổi Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài chỗ hệ thống hóa vấn đề điều khiển hệ truyền động T-Đ có tham số biến đổi Đề xuất xây dựng hệ điều khiển. .. cho truyền động T - Đ có tham số J biến đổi Chương 4: Điều khiển mờ mờ lai PID Chương 5: Xây dựng hệ điều khiển mờ lai PID cho truyền động T- Đ có tham số J biến đổi 5 Chương HỆ TRUYỀN ĐỘNG T-Đ... DỰNG HỆ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI CHO TRUYỀN ĐỘNG T–Đ CĨ THAM SỐ J BIẾN ĐỔI 3.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Hệ điều chỉnh tự động truyền động điện trình làm việc thường bị thay đổi tham số cấu trúc Nếu hệ truyền động

Ngày đăng: 25/08/2013, 22:01

Hình ảnh liên quan

1.5. MÔ PHỎNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG T-Đ VỚI BỘ ĐIỀU KHIỂN PI. 1.5.1. Trường hợp mômen quán tính của đối tượng J1=J=0,016. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

1.5..

MÔ PHỎNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG T-Đ VỚI BỘ ĐIỀU KHIỂN PI. 1.5.1. Trường hợp mômen quán tính của đối tượng J1=J=0,016 Xem tại trang 25 của tài liệu.
Hình 1.21 Kết quả mô phỏng với J1=J=0,016. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 1.21.

Kết quả mô phỏng với J1=J=0,016 Xem tại trang 26 của tài liệu.
Hình 1.23 Kết quả mô phỏng với J2=10*J=0,16. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 1.23.

Kết quả mô phỏng với J2=10*J=0,16 Xem tại trang 27 của tài liệu.
Hình 1.25 Kết quả mô phỏng với J3 tăng dần đều. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 1.25.

Kết quả mô phỏng với J3 tăng dần đều Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 1.24 Mômen quán tính J3 của hệ. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 1.24.

Mômen quán tính J3 của hệ Xem tại trang 28 của tài liệu.
Hình 1.26 Kết quả mô phỏng với J3 tăng dần đều. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 1.26.

Kết quả mô phỏng với J3 tăng dần đều Xem tại trang 29 của tài liệu.
Hình 1.27 Mômen quán tính J4 của hệ. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 1.27.

Mômen quán tính J4 của hệ Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 1.28 Kết quả mô phỏng với J4 biến đổi theo dạng xung - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 1.28.

Kết quả mô phỏng với J4 biến đổi theo dạng xung Xem tại trang 30 của tài liệu.
Hình 1.29 Kết quả mô phỏng với J4 biến đổi theo dạng xung - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 1.29.

Kết quả mô phỏng với J4 biến đổi theo dạng xung Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 3.6 Cấu trúc mạch điều khiển thích nghi của mạch vòng điều chỉnh tốc độ Trong đó : - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 3.6.

Cấu trúc mạch điều khiển thích nghi của mạch vòng điều chỉnh tốc độ Trong đó : Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 3.7 Cấu trúc mô hình đối tượng - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 3.7.

Cấu trúc mô hình đối tượng Xem tại trang 55 của tài liệu.
Hình 3.8 Cấu trúc khâu điều khiển thích nghi. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 3.8.

Cấu trúc khâu điều khiển thích nghi Xem tại trang 56 của tài liệu.
Hình 3.9 Kết quả mô phỏng với J1=J=0,016. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 3.9.

Kết quả mô phỏng với J1=J=0,016 Xem tại trang 57 của tài liệu.
Hình 3.10 Kết quả mô phỏng với J1=J=0,016. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 3.10.

Kết quả mô phỏng với J1=J=0,016 Xem tại trang 58 của tài liệu.
Hình 3.14 Kết quả mô phỏng với J3 tăng dần. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 3.14.

Kết quả mô phỏng với J3 tăng dần Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 3.13 Mômen quán tính J3 của hệ. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 3.13.

Mômen quán tính J3 của hệ Xem tại trang 60 của tài liệu.
Hình 3.15 Kết quả mô phỏng với J3 tăng dần. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 3.15.

Kết quả mô phỏng với J3 tăng dần Xem tại trang 61 của tài liệu.
Hình 3.17 Kết quả mô phỏng với J4 biến đổi theo dạng xung. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 3.17.

Kết quả mô phỏng với J4 biến đổi theo dạng xung Xem tại trang 62 của tài liệu.
Hình 3.18 Kết quả mô phỏng với J4 biến đổi theo dạng xung. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 3.18.

Kết quả mô phỏng với J4 biến đổi theo dạng xung Xem tại trang 63 của tài liệu.
Hình 4.2 Hàm liên thuộc của luật hợp thành Hình (a) Hàm liên thuộc µA(x) và µB(y). Hình (b)  µA ⇒B (y) xác định theo quy tắc min - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 4.2.

Hàm liên thuộc của luật hợp thành Hình (a) Hàm liên thuộc µA(x) và µB(y). Hình (b) µA ⇒B (y) xác định theo quy tắc min Xem tại trang 72 của tài liệu.
Hình 5.6 Xác định tập mờ cho biến ra HsKP - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 5.6.

Xác định tập mờ cho biến ra HsKP Xem tại trang 93 của tài liệu.
Hình 5.7 Xác định tập mờ cho biến ra HsKI - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 5.7.

Xác định tập mờ cho biến ra HsKI Xem tại trang 94 của tài liệu.
5.4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

5.4..

XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG Xem tại trang 97 của tài liệu.
Hình 5.13 Cấu trúc của khâu bù mờ - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 5.13.

Cấu trúc của khâu bù mờ Xem tại trang 98 của tài liệu.
Hình 5.14 Kết quả mô phỏng với J1=J=0,016. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 5.14.

Kết quả mô phỏng với J1=J=0,016 Xem tại trang 99 của tài liệu.
Hình 5.15 Kết quả mô phỏng với J1=J=0,016. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 5.15.

Kết quả mô phỏng với J1=J=0,016 Xem tại trang 99 của tài liệu.
Hình 5.17 Kết quả mô phỏng với J2=10*J=0,16. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 5.17.

Kết quả mô phỏng với J2=10*J=0,16 Xem tại trang 100 của tài liệu.
Hình 5.16 Kết quả mô phỏng với J2=10*J=0,16. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 5.16.

Kết quả mô phỏng với J2=10*J=0,16 Xem tại trang 100 của tài liệu.
Hình 5.18 Mômen quán tính J3 của hệ. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 5.18.

Mômen quán tính J3 của hệ Xem tại trang 101 của tài liệu.
Hình 5.20 Kết quả mô phỏng với J3 tăng dần. - điều khiển hệ truyền động t-đ có tham số biến đổi

Hình 5.20.

Kết quả mô phỏng với J3 tăng dần Xem tại trang 102 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan