Thạc Sĩ Thiết kế bộ quan sát và điều khiển nhiệt độ trong phôi tấm

MỤC LỤC
Nội dung Trang
Lời cảm ơn . 1
Lời nói đầu 2
Mục lục 3
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN
TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ TRONG PHÔI TẤM .5
1.1. Thành lập phương trình truyền nhiệt 5
1.2. Điều kiện ban đầu và điều kiện biên 7
1.3. Tính toán trường nhiệt độ trong phôi tấm bằng phương pháp giải tích 8
1.4 Tính toán trường nhiệt độ trong phôi tấm bằng phương pháp số .10
1.4.1. Phương pháp sai phân giải bài toán có trị ban đầu . 11
1.4.1.1. Mô hình bài toán .11
1.4.1.2. Lưới sai phân . 11
1.4.1.3. Hàm lưới .11
1.4.1.4. Đạo hàm lưới 11
1.4.1.5. Liên hệ giữa đạo hàm và đạo hàm lưới .12
1.4.1.6. Phương pháp Euler hiện .13
1.4.1.7. Phương pháp Euler ẩn 13
1.4.1.8. Phương pháp Crank – Nicolson 14
1.4.2. Phương pháp sai phân giải bài toán truyền nhiệt một chiều .14
1.4.2.1. Mô hình bài toán .14
1.4.2.2. Lưới sai phân và hàm lưới 15
1.4.2.3. Xấp xỉ các đạo hàm .17
1.4.2.4. Phương pháp sai phân hiện (cổ điển) 18
1.4.2.5. Phương pháp ẩn (cổ điển) .19
1.4.2.6. Phương pháp Crank - Nicolson (6 điểm đối xứng) .20
1.5. Kết luận chương 1 22
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÀM TRUYỀN ĐỂ XÁC ĐỊNH
NHIỆT ĐỘ TRONG PHÔI TẤM .23

2.1. Đặt vấn đề .23

2.2. Nghiên cứu đối tượng điều khiển .23

2.3. Xây dựng mô hình hàm truyền đối với vật mỏng .24

2.4. Xây dựng mô hình hàm truyền khi phôi được chia làm 2 lớp (n=2) 25

2.5. Xây dựng mô hình hàm truyền khi phôi được chia làm 2 lớp (n=3) 26

2.6. Xây dựng mô hình hàm truyền khi phôi được chia làm 2 lớp (n=4) 28
2.7. Xây dựng mô hình hàm truyền khi phôi đựơc chia thành n lớp .31

2.8. Ví dụ tính toán hàm truyền từng lớp khi chia phôi thành 1 lớp và 3 lớp .33

2.9. Kết quả mô phỏng cho bộ quan sát nhiệt độ 35

2.10. Kết luận 38

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRONG PHÔI TẤM 39

3.1. Giới thiệu một số phương pháp thiết kế 39

3.1.1. Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được .39

3.1.2. Phương pháp bù hằng số thời gian trội .42

3.1.3. Thiết kế bộ điều chỉnh cho hệ có hành vi tích phân 46

3.1.4. Phương pháp thiết kế bộ bù 50

3.1.5. Bộ điều khiển mờ 51

3.1.6. Thiết kế bộ điều khiển mờ 67

3.2. Thiết kế 75

3.2.1. Thiết kế bộ điều khiển PID điều khiển nhiệt độ cho lớp 2 khi chia

phôi làm 3 lớp .75

3.2.2. Thiết kế bộ điều khiển mờ điều khiển nhiệt độ cho lớp 2 khi chia

phôi làm 3 lớp .77

CHƯƠNG 4: CÁC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG .83

4.1. Kết quả mô phỏng khi thiết kế bộ điều khiển PID để điều khiển nhiệt độ

cho lớp 1 và lớp 2 khi phôi được chia thành 3 lớp .83

4.2. Kết quả mô phỏng khi thiết kế bộ điều khiển mờ để điều khiển nhiệt độ

cho lớp 1 và lớp 2 khi phôi được chia thành 3 lớp .84

4.3. Kết luận và kiến nghị nghiên cứu tiếp theo 85

4.3.1 Kết luận .85

4.3.2 Những kiến nghị nghiên cứu tiếp theo 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO .86

PHỤ LỤC 87