Đồ Án Thiết bị tự động

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 với những cơ hội thuận lợi và những khó khăn thách thức lớn. 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. Để đáp ứng được những yêu cầu đó, chúng em những 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 KTCN một cách đúng đắn và sâu rộng.
Điều khiển - Đo lường là một trong những ngành mới, đang có đà phát triển một cách tích cực trong nền CN nước nhà, chính vì vậy chúng em những kĩ sư tương lai của đất nước đang nghiên cứu trên ghế nhà trường đều ý thức một cách rõ ràng về ĐKTĐ.
Đồ án “THIếT Bị Tự ĐộNG” là một trong những đề tài mà chúng em đang nghiên cứu đã nói lên được phần nào về vấn đề thiết kế và mô phỏng hệ thống điều khiển.
Thiết bị tự động rất quan trọng trong hệ thống thiết bị công nghiệp của chúng ta hiện nay, nó là bộ óc rất quan trọng điều khiển toàn bộ cơ cấu của nhà máy.
Trong quá trình thiết kế đồ án của bản thân em có sự giúp đõ chỉ dẫn rất tận tình của các thầy cô giáo trong bộ môn đặc biệt là thầy TS. Lại khắc Lãi .Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Lại khắc Lãi và các thầy trong bộ môn đã giúp đỡ em trong bài đồ án này. Tuy vậy bản đồ án không tránh khỏi những thiếu sót do trình độ còn có hạn và thời gian làm đồ án gấp rút nên bản đồ án chưa được hoàn thiện lắm ,em xin được sự chỉ dẫn chân thành của các thầy cô.
Mục lục
Lời nói đầu
Chương I :Tổng quan chung về thiết bị tự động
I.Chất lượng hệ thống điều khiển tự động
1.Chất lượng tĩnh của hệ điều khiển tự động
2. Chất lượng động của hệ ĐKTĐ
3.Chất lượng ở quá trìng quá độ
3.Chất lượng hỗn hợp của hệ ĐKTĐ
II.Các quy luật điều chỉnh lý tưởng
1.Quy luật điều khiển vị trí
1.1.Quy luật điều chỉnh 2 vị trí
1.2.Quy luật điều chỉnh 3 vị trí
1.3.Quy luật điều chỉnh vị trí với cơ cấu chấp hành có tốc độ không đổi
2.Quy luật điều chỉnh liên tục
2.1.Quy luật điều chỉnh tỉ lệ (P):
2.2.Quy luật tích phân (I):
2.3.Quy luật tỉ lệ tich phân (PI)
2.4.Quy luật tỉ lệ vi phân (PD)
2.5.quy luật điều chỉnh tỉ lệ vi tích phân (PID)
Chương II :Bộ điều khiển PID
2.1 Thiết bị điều khiển PID
2.1.1 Cấu trúc PID
a.Cấu trúc PID không có phản hồi vi trí
b.Cấu trúc phản hồi có vi trí
c.Cấu trúc nối tiếp PI-PD
d.Cấu trúc nối tiếp PID-P
e.Giới thiệu một số thiết bị điều chỉnh PID trong công nghiệp
2.2 Tác động của các thành phần P,I, D
2.3. Chọn thông số tối ưu cho bộ điều khiển tuyến tính . Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được
a. Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được cho hệ bậc 2
b.Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được cho hệ bậc cao
c.Phương pháp bù hằng số thời gian trội
Chương III: bộ điều khiển mờ
3.1.Khái niệm chung
3.1.1. Bộ điều khiển mờ cơ bản
3.1.2. Ưu điểm nhược điểm của điều khiển mờ
3.1.3. Yêu cầu khi thiết kế hệ điều khiển mờ
3.2 Mờ hoá
3.3. Luật hợp thành mờ
3.3.1. Mệnh đề hợp thành
3.3.2. Qui tắc hợp thành
3.3.3. Luật hợp thành
3.3.3.1. Luật hợp thành một điều kiện
3.3.3.2. Luật hợp thành nhiều điều kiện
3.3.3.3. Luật của nhiều mệnh đề hợp thành
a. Liên kết luật hợp thành kiểu "cực đại" (MAX)
b. Liên kết luật hợp thành kiểu "tổng" (SUM)
c. Thuật toán xây dựng luật hợp thành chung của nhiều mệnh đề
d, Xác định hàm liên thuộc đầu ra tại các đầu vào
3.4. Giải mờ
3.4.1: Phương pháp cực đại
3.4.1.1. Nguyên lý trung bình
3.4.1.2. Nguyên lý cận phải
3.4.1.3. Nguyên lý cận trái
3.4.2. Phương pháp điểm trọng tâm
3.4.2.1. Phương pháp điểm trọng tâm cho luật hợp thành SUM-MIN.
3.4.2.2. Phương pháp độ cao
3.5.Thiết kế bộ điều khiển mờ
3.5.1 Bộ điều khiển mờ tĩnh
1) Định nghĩa tập mờ
2).Xây dựng các luật điều khiển
3) Chọn thiết bị hợp thành
4) Chọn phương pháp giải mờ
3.5.2 bộ điều khiển mờ động
3.5.2.1.Bộ điều khiển mờ theo luât PID
3.5.2.2.Bộ điều khiển mờ theo luật I
3.5.2.3. Bộ điều khiển mờ PI
3.5.2.4. Bộ điều khiển mờ PD
Chương IV :ứng dụng bộ điều khiển kinh điển và điều khiển mờ cho đối tượng công nghiệp
4.1.Mô hình toán học của đối tượng công nghệ
1.BBĐ là bộ chỉnh lưu hình cầu 3 pha (dùng chỉnh lưu có điều khiển. Tiristor)
2.Động cơ điện một chiều kích từ độc lập
3.Máy phát tốc (chính là khâu phản hồi của hệ thống)

4.2.Thiết kế bộ điều khiển PID kinh điển
4.3.Thiết kế bộ đ iều khiển mờ
4.3.1. Bộ điều khiển mờ tĩnh
4.3.2.Bộ điều khiển mờ động
4.4.Chương trình và kết quả mô phỏng
So sánh chất lượng hệ thống khi tham số đối tượng thay đổi
4.5 So sánh và kết luận chất lượng hệ thống khi sử dụng các bộ điều khiển khác nhau