Đồ Án Thiết bị điều chỉnh tự động

TÊN ĐỀ TÀI: Thiết bị điều chỉnh tự động​

Information

Mục lục

Lời nói đầu4

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 động5

1.1.2. Chất lượng động của hệ ĐKTĐ5

1.1.3.Chất lượng hỗn hợp của hệ ĐKTĐ7

1.1.4. Kết luận8

1.2 Các quy luật điều chỉnh lý tưởng 8

1.2.1 Các quy luật điều chỉnh vị trí9

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 PI19

A. Thiết bị điều khiển PID21

2.1. Cấu trúc PID21

2.1.1. Cấu trúc PID không có phản hổi vị trí21

2.1.2. Cấu trúc PID có phản hồi vị trí21

2.1.3. Cấu trúc nối tiếp PI-PD24

2.1.4. Cấu trúc nối tiếp PID-P26

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, D29

2.3.Chọn thông số tối ưu cho bộ điều khiển tuyến tính29

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 hai30

b. Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giản thay đổi được cho hệ bậc cao32

c. Xét ảnh hưởng của tử số hàm truyền32

2.3.2. Phương pháp bù hằng số thời gian trội32

a. Khái niệm chung.33

b.Thiết kế bộ điều chỉnh theo tiêu chuẩn phẳng36

c. Thiết kế bộ điều chỉnh theo tiêu chuẩn đối xứng39

Chương III: Bộ điều khiển mờ39

3.1.Cấu trúc của bộ điều khiển mờ39

3.1.1. Khái niệm chung39

3.1.2. Bộ điều khiển mờ cơ bản40

3.1.3. Ưu nhược điểm của bộ điều khiển mờ40

3.1.4 Yêu cầu khi thiết kế bộ điều khiển mờ40

3.2 Mờ hoá41

3.3. Quy luật suy diễn và cơ chế suy diễn mờ41

3.3.1. Mệnh đề hợp thành41

3.3.2. Quy tắc hợp thành.42

3.3.3. Luật hợp thành44

a. Luật hợp thành một điều kiện46

b. Luật hợp thành nhiều điều kiện47

c. Luật của nhiều mệnh đề hợp thành50

3.4. Giải mờ50

3.4.1. Giải mờ theo phương pháp cực đại50

a. Nguyên lý trung bình51

b. Nguyên lý cận phải51

c. Nguyên lý cận trái52

3.4.2. Phương pháp điểm trọng tâm53

a. Phương pháp điểm trọng tâm cho luật hợp thành SUM-MIN54

b. Phương pháp độ cao54

3.5. Thiết kế bộ điều khiển mờ54

3.5.1. Thiết kế bộ điều khiển mờ tĩnh57

3.5.2 Thiết kế bộ điều khiển mờ động58

a.Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật PID59

b.Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật I60

c. Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật PI61

d. Thiết kế bộ điều khiển mờ theo luật PD62

Chương IV: ứng dụng bộ điều khiển kinh điển và bộ điều khiển mờ cho đối tượng công nghiệp62

4.1. Mô hình toán học của đối tượng công nghiệp62

4.2. Thiết kế bộ điều khiển kinh điển PID62

4.3. Thiết kế bộ điều khiển mờ64

4.3.1. Thiết kế bộ điều khiển mờ tĩnh64

4.3.2. Thiết kế bộ điều khiển mờ động67

a. Xác định miền giá trị vật lý của các biến ngôn ngữ vào/ra67

b. Số lượng tập mờ (Giá trị ngôn ngữ).67

c. Xác định hàm thuộc67

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 tải71

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 tĩnh72

4.4.3.Sơ đồ và kết quả mô phỏng khi có bộ điều khiển mờ động73

4.4.2.Sơ đồ và kết quả mô phỏng của toàn hệ thống74

4.5. Kết Luận74






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 phải 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 nào 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.