Thông báo

Tất cả đồ án đều đã qua kiểm duyệt kỹ của chính Thầy/ Cô chuyên ngành kỹ thuật để xứng đáng là một trong những website đồ án thuộc khối ngành kỹ thuật uy tín & chất lượng.

Đảm bảo hoàn tiền 100% và huỷ đồ án khỏi hệ thống với những đồ án kém chất lượng.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ LAI VÀ SCADA TRONG HỆ THỐNG THỬ BƠM

mã tài liệu 301000100002
nguồn huongdandoan.com
đánh giá 5.0
mô tả 100 MB Bao gồm tất cả file step,.... thuyết minh, quy trình sản xuất, bản vẽ nguyên lý, bản vẽ thiết kế, FILE lập trình, SourceCode và nhiều tài liệu liên quan kèm theo đồ án này
giá 989,000 VNĐ
download đồ án

NỘI DUNG ĐỒ ÁN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ LAI VÀ SCADA TRONG HỆ THỐNG THỬ BƠM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ LAI VÀ SCADA TRONG HỆ THỐNG THỬ BƠM, thuyết minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ , bộ điều khiển lập trình , Lý thuyết điều khiển mờ

MỤC LỤC

Phần 1         Lý thuyết điều khiển mờ ............................................................................ 1

Chương 1  Các khái niệm cơ bản ............................................................................. 2

1.           Khái  niệm  về tập mờ ......................................................................................... 2

2.           Các phép toán trên tập mờ................................................................................ 4

3.           Biến  ngôn  ngữ và các giá trị của nó................................................................ 8

4.           Luật hợp thành mờ............................................................................................10

5.           Giải mờ ...............................................................................................................15

Chương 2 Điều khiển mờ .............................................................................................21

1.           Bộ điều khiển  mờ cơ bản ................................................................................21

2.           Những nguyên  tắc tổng hợp bộ điều khiển  mờ ...........................................22

3.           Hệ điều khiển  mờ lai .......................................................................................28

4.           Chỉnh  định  mờ tham số bộ điều  khiển  PID ..................................................32

Phần 2         PLC S7-400 và Tập lệnh  ..........................................................................37

Chương 1  Ngôn ngữ lập trình STL  .......................................................................38

1.           Cấu trúc lệnh  và trạng  thái kết quả ...............................................................39

2.           Các lệnh cơ bản.................................................................................................45

3.           Các lệnh toán học.............................................................................................55

4.           Lệnh logic tiếp điểm trên thanh ghi trạng thái ............................................57

5.           Lệnh  đổi kiểu  dữ liệu.......................................................................................62

6.           Các lệnh điều khiển chương trình ..................................................................66

7.           Bộ thời gian (Timer).........................................................................................71

8.           Bộ đếm (Counter) .............................................................................................75

9.           Kỹ thuật  lập t rình..............................................................................................78

9.1.       Lập trình tuyến tính và lập trình có cấu trúc ...........................................78

9.2.       Tổ chức bộ nhớ CPU ....................................................................................79

9.3.       Trao đổi dữ liệu giữa CPU và các modules mở rộng.............................80

9.4.       Gọi khối FC ...................................................................................................81

9.5.       Instance block và thủ tục gọi khối FB ......................................................81

Chương 2  Điều  khiển  mờ với S7 -400 ...................................................................82

1.           Chương trình FCPA ...........................................................................................82

2.           Sử dụng  DB mờ vơi FB30 (Fuzzy Control) .................................................82

3.           Module mềm PID .............................................................................................83

Chương 3 Thuật toán điều khiển PID ....................................................................93

1.           Điều khiển PID liên tục ...................................................................................93

2.           Dạng rời rạc  của bộ điều  khiển  PID..............................................................95

2.1.       Sự hiệu chỉnh thực  tế của bộ điều khiển..................................................96

2.2.       Kỹ thuật  antiwindup bộ tích phân ..............................................................96

2.3.       Chức năng cụ thể của các thành phần trong PID..................................101

Phần 3         HMI/SCADA (Development  with iFIX/Intellution) ...........................107

1.           Tổng quan.........................................................................................................108

1.1.       Giới thiệu  về iFIX ......................................................................................108

1.2.       Thu thập  dữ liệu..........................................................................................108

1.3.       Quản lý dữ liệu ...........................................................................................108

2.           Cấu trúc ............................................................................................................109

2.1.       Giới thiệu  về đồ họa  (Graphics) ..............................................................109

2.2.       Thẻ (Tags)....................................................................................................111

2.3.       Scheduler .....................................................................................................112

2.4.       Trình quản  lý cơ sở d ữ liệu (Database  Manager) .................................114

2.5.       Báo động (Alarming) .................................................................................115

Phần 4         Thiết  kế kỹ thuật  sơ đồ công  nghệ  hệ thống  thử bơm .......................117

Chương 1  Tổng quan .............................................................................................118

1.           Mục đích của hệ thống  thử bơm...................................................................118

2.           Thuyết minh kỹ thuật .....................................................................................118

2.1.       Phương trình năng lượng............................................................................118

2.2.       Tổn thất dọc đường trong ống ..................................................................120

2.3.       Tổn thất cục bộ trong đường ống.............................................................122

3.           Phương pháp nghiên cứu và ứng dụng  lý thuyết  giải quyết  bài toán ....126

3.1.       Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................126

3.2.       Thiết  kế bộ điều khiển  mờ để chỉnh định  tham số bộ điều  khiển PID ..

.................................................................................................................127

3.3.       Thiết  kế mô hình và Lập trình điều khiển .............................................128

4.           Hướng  dẫn vận hành hệ thống .....................................................................132

5.           Bảng  chú giải tên của các thiết  bị sử dụng ................................................133

6.           Bảng Chú Giải Các Đại Lượng  Vật Lý và Các Thuật  Ngữ Sử Dụng ...134

Chương 2  Các thiết bị dùng trong luận văn ......................................................135

1.           PLC S7-400 ......................................................................................................135

2.           Combined Liquid Flow Transducer/Transmitter (Cảm biến lưu lượng) 140

3.           Proportional Solenoid Valves & Modules (Van điều khiển tỉ lệ) ..........141

DIP Switch.....................................................................................................................143

4.           General Purpose Pressure Transducers/ Transmitters (GEMS Transinstruments) (Cảm  biến  áp suất lưu lượng) ...................................................143

5.           Pump (Bơm) .....................................................................................................143

6.           Tủ điện..............................................................................................................144

7.           Đặt cấu hình – Kết nối các thiết bị..............................................................144

7.1.       Sơ đồ chung .................................................................................................144

7.2.       Kết nối các thiết bị trong mạng Industrial Ethernet .............................145

7.3.       Đặt cấu hình cho S7 -400 ...........................................................................149

7.4.       Kết nối các thiết bị của mô hình hệ thống  thử bơm vào PLC ............150

Chương 3  Chương trình chính ..............................................................................153

1.           Diễn  giải hệ thống..........................................................................................153

 

1.1.

iFIX ...............................................................................................................153

1.2.

Step 7 Manager ...........................................................................................153

1.3.

Lưu đồ giải thuật.........................................................................................153

2.

 

 

2.1.

Giao diện ..........................................................................................................155

Màn hình chính............................................................................................155

 

2.2.

Màn hình đặt giá trị....................................................................................156

 

2.3.

Màn hình xem báo động............................................................................158

 

2.4.

Màn hình hiển thị kết quả .........................................................................159

 

 

3.

2.5.

 

 

3.1.

Màn hình About Program ..........................................................................160

Chương trình điều khiển ................................................................................161

Cấu trúc chương trình.................................................................................161

 

3.2.

Project LVTN ..............................................................................................161

Chương 4  Kết quả thi công  và hướng  mở rộng đề tài .....................................163

1.           Kết quả thi công ..............................................................................................163

1.1.       Điều khiển một điểm [lưu lượng] ............................................................163

1.2.       Điều khiển 7 điểm [lưu lượng].................................................................165

2.           Hướng  mở rộng đề tài ....................................................................................168

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ LAI VÀ SCADA TRONG HỆ THỐNG THỬ BƠM

Tài liệu tham khảo:

Phụ lục 1 : Đặc điểm  kỹ thuật  của một số thiết  bị

Phụ lục 2 : Chương trình điều khiển hệ thống viết trên iFIX V2.21

Phụ lục 3 : Chương trình điều khiển hệ thống viết trên Step7

GIỚI  THIỆU  ĐỀ  TÀI

Những  năm  đầu của thập kỷ 90, một ngành  điều  khiển  kỹ thuật  mới được phát triển rất mạnh  mẽ và đã đem lại nhiều thành tựu bất ngờ trong lĩnh vực điều khiển, đó  là  điều  khiển   mờ.  Ưu điểm cơ bản của điều  khiển   mờ so với  các phương pháp điều khiển  kinh điển  là có thể  tổng  hợp  được bộ điều  khiển  mà không  cần biết trước đặc tính của đối tượng  một cách chính xác.

Trong thực  tế để phát huy hết ưu điểm  của mỗi loại  bộ điều  khiển  mờ và bộ điều  khiển  rõ (kinh điển), người ta thường  dùng các hệ kết hợp  giữa hai loại bộ điều  khiển  truyền  thống  và điều  khiển  mờ với nhau, ta gọi  đó là bộ điều  khiển mờ lai.

Từ đó, việc  kết hợp  giữa bộ điều khiển kinh điển  và bộ điều khiển mờ chính là cơ sở lý  thuyết cho đề tài này.

Một trong những đơn vị nghiên  cứu và ứng dụng  các thành  tựu khoa học đã đưa cơ sở  lý  thuyết   này vào ứng dụng thực tế, công  ty TNHH TM&DV Vinh Nam, với dự  án Hệ thống   thử  bơm và Máy  nén khí, được  lắp đặt tại xí nghiệp liên doanh VietsoPetro.

Quasự  giới thiệu của thầy Phan Nguyễn  Phục Quốc, những người thực hiện đã được  công ty giao cho việc thực  hiện một mô hình Demo thu nhỏ của dự   án (dĩ nhiên   là đơn giản hơn hệ thống  thật)  với tên gọi “ỨNG DỤNG BỘ  ĐIỀU KHIỂN MỜ  LAI VÀ  SCADA TRONG HỆ  THỐNG   THỬ BƠM” với mục  đích thử nghiệm  thành công cơ sở lý thuyết  này. Bên cạnh  đó, những  người thực  hiện còn  nghiên cứu ứng dụng SCADA (Supersisory  Control And Data Acquisition) vào việc điều  khiển  và giám sát cũng như thu thập  số liệu của hệ thống.

Hệ thống  thử bơm là một  hệ thống   có quán  tính lớn, các thông  số của hệ

thống lại hoàn toàn không biết trước, vì thế để điều khiển  hệ thống, những người thực  hiện đã kết hợp giữa bộ điều khiển  kinh điển PID và  lý thuyết điều khiển mờ để hệ thống  có thể tự chỉnh  định  các thông  số của nó nhằm  đưa hệ thống  đạt được  yêu cầu của bài toán.

Nhận thấy tầm ứng dụng  to lớn của PLC SIMATIC S7 -400 sẵn có tại  công

ty và phần  mềm  rất hiệu  quả Step7, những  người  thực  hiện đã tranh thủ đưa vào ứng dụng cho hệ thống  của mình.

..........................................................................

Như vậy, nội dung của luận văn gồm những phần chính như sau:

Cơ sở lý thuyết:

Phần 1: Lý thuyết điều khiển mờ

Phần 2: PLC SIMATIC S7-400 và Tập  lệnh

Phần 3: HMI/SCADA (Development  with iFIX – Intellution)

Ứng dụng  – Vận hành

Phần 4: Thiết  kế kỹ thuật  sơ đồ công nghệ  hệ thống  thử bơm

Việc gì cũng  có khó khăn,   trở ngại của nó, không  nhiều  thì ít (thời gian, thiết bị,...)  và do đó, sai sót, khuyết điểm,…... là điều  không  tránh  khỏi.  Những người thực hiện kính mong quý thầy cô cũng như các anh chị trong công ty thông cảm và lượng  thứ. Mọi ý kiến  góp  ý, những người thực hiện đều xin ghi nhận.

Cuối cùng, những người thực hiện xin chân thành cảm ơn tất cả.

Chương

CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

1.     KI NIỆM VỀ TẬP  MỜ

1.1.   Định nghĩa tập mờ

Hàm phụ  thuộc flA (x) định nghĩa trên tập A được định nghĩa trong tập hợp kinh điển  chỉ có hai giá  trị  là 1 nếu x thuộc A hoặc 0 nếu x không thuộc A. Ta thấy cách biểu diễn như vậy sẽ không  phù hợp  với những  tập mô tả mờnhư tập B gồm  các số thực dương nhỏ hơn nhiều so với 6

B ={ x    R | x << 6 }                                               (1.1)

Hoặc tập C gồm  các số thực gần bằng 3

C ={ x    R | x     3 }                                                  (1.2)

Lý do với những định  nghĩa mờ như vậy chưa đủ để xác định  được  một số x=3,5 có thuộc   B hay không hoặc x=2,5 có thuộc   C hay không.  Nếu  đã không khẳng định được x=3,5 có thuộc B hay không thì cũng không thể khẳng định được x=3,5 không thuộc B. Vậy thì x=3,5 thuộc B bao nhiêu  phần  trăm?.   Giả sử rằng câu  trả lời đó có thì hàm phụ thuộc µ B(x) tại điểm x=3,5 phải có một giá trị trong

khoảng [0,1], tức là

Hàm  số cho biết  độ phụ  thuộc  của các phần  tử vào tập mờ gọi  là hàm  liên thuộc.

Như đã trình bày   ở phần trước, từ phát  biểu  mô tả tập hợp  kinh điển ta hoàn toàn  có thể  suy ra hàm đặc trưng của tập hợp. Trái lại từ phát  biểu  mô tả tập hợp mờ ta không  thể suy ra hàm liên thuộc.  Do đó hàm  liên  thuộc phải được nêu lên như là một  điều  kiện  trong định nghĩa  tập mờ.

Định nghĩa 1.1: Tập mờ F xác định  trên tập kinh điển M là một tập mà mỗi phần tử của  nó là một  cặp  các giá trị (x,   F(x)) trong đó x                                                                                  M và    F là ánh  xạ .

   [0, 1]                                                        (1.4)

Ánh xạ      F (x) được gọi là hàm liên thuộc (hoặc hàm phụ thuộc) của tập mờ

F. Tập kinh điển mờ được  gọi là cơ sở của tập mờ F.

Sử dụng  các hàm liên thuộc  để tính độ phụ thuộc  của một phần tử x n ào đó có hai cách: tính trực tiếp (nếu F(x) cho trước dưới dạng  công thức tường minh) hoặc tra bảng (nếu F(x) cho dưới dạng bảng).

Các hàm liên thuộc thường có dạng trơn được gọi là hàm liên thuộc kiểu S. Đối với hàm liên thuộc  kiểu  S do các công thức biểu  diễn  F(x) có độ phức  tạp lớn nên thời gian tính độ phụ thuộc  cho một phần  tử lâu.  Bởi vậy  trong kỹ thuật điều khiển  mờ thông thường  các hàm liên thuộc kiểu S hay được thay gần đúng bằng  một  hàm  tuyến tính từng  đoạn và  được gọi là hàm liên  thuộc có mức.

..............................................................

Chương

2     ĐIỀU KHIỂN MỜ

Điều khiển  mờ chiếm  một vị trí rất quan trọng trong điều khiển học kỹ thuật hiện đại. Ngay từ buổi  đầu  tiên,  điều  khiển   mờ đã đem lại sự ngạc   nhiên  đáng  kể hoàn  toàn  trái với tên gọi  của nó, kỹ thuật  điều

khiển  này đồng nghĩa  với độ chính xác  và khả năng thực  hiện. Tuy là ngành kỹ

thuật điều khiển non trẻ nhưng những ứng dụng  trong công nghiệp  của điều khiển mờ thật  rộng  rãi như: điều khiển  nhiệt độ, điều khiển  giao thông  vận tải, điều khiển trong các lĩnh vực hàng hóa dâ n dụng...

So với các giải pháp  kỹ thuật  từ trước  đến  nay được áp dụng  để tổng hợp  bộ điều khiển, phương pháp tổng hợp hệ thống  bằng bộ điều khiển  mờ chỉ ra những ưu điểm rõ rệt sau đây:

Khối lượng  công việc thiết kế giảm đi nhiều do không cần sử dụng  mô hình đối tượng  trong việc tổng hợp hệ thống.

Bộ điều  khiển  mờ dễ hiểu  hơn so với các bộ điều  khiển   khác  (cả về kỹ thuật)  và dễ dàng thay đổi.

Đối  với các bài toán  thiết  kế có độ phức tạo cao, giải pháp  dùng  bộ điều khiển mờ cho phép giảm khối lượng  tính toán và giảm  giá thành  sản phẩm. Trong nhiều  trường  hợp bộ điều khiển  mờ làm việc ổn định  hơn, bền vững hơn và chất lượng điều khiển cao hơn.

1.     B ĐIỀU KHIỂN MỜ CƠ BẢN

Một bộ điều khiển  mờ cơ bản gồm ba thành phần cơ bản: Khâu Fuzzy hóa

Thiết bị thực hiện luật hợp thành

Khâu giải mờ

Do bộ điều  khiển  mờ cơ bản chỉ có khả năng  xử lý các giá t rị tín hiệu hiện thời nên  nó thuộc   nhóm   các bộ điều khiển tĩnh.  Tuy vậy để mở rộng miền  ứng dụng  của chúng vào các bài toán điều khiển động, các khâu động học cần thiết sẽ được  nối thêm  vào bộ điều  khiển  mờ cơ bản. Các khâu động đó chỉ có nhiệm  vụ cung cấp thêm  cho bộ điều  khiển  mờ cơ bản các giá trị đạo hàm hay tích phân của tín hiệu.  Cùng với những  khâu  động bổ sung này, bộ điều  khiển  cơ bản sẽ

được gọi là bộ điều khiển mờ

NHỮNG NGUYÊN  TẮC TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ

2.1.   Định nghĩa các biến vào ra

Trong ví dụ này, việc định  nghĩa  các biến vào ra cho bộ hợp thành  mờ tương đối đơn giản. Đại lượng vào của bộ điều khiển  mờ chình là sai lệch ( được ký hiệu bằng ET) giữa  nhiệt  độ cần giữ ổn định  (tín hiệu  chủ đạo x) và nhiệt  độ thực  y (nhiệt  độ đo được từ bộ cảm  biến  tín hiệu ra của đối tượng).  Ngoài ra trong bộ

điều khiển mờ còn  sử dụng  đến sự biến đổi theo thời gian của sai lệch (đạo hàm

 d ET ) giữa tín hiệu  chủ đạo  và tín hiệu ra của đối tượng  (ký hiệu bằng DET).

Công suất sưởi nóng hay làm mát P là biến  ra của bộ điều  khiển.  P là một

giá trị rõ. Bên trong, thuộc phần giao diện đầu ra, bên cạnh  khâu  giải mờ bộ điều

khiển  còn phải sử dụng khâu tích phân  để biến  đổi giá trị

d P , được ký hiệu  làP, tại đầu ra của bộ điều  khiển  mờ cơ bản, tức là đầu  ra rõ của  thiết  bị hợp thành, tín hiệu P của điều  khiển  mờ. Thiết  bị hợp  thành  có hai biến  vào  là ET, DET và một biến  ra DP (Hình 2.1)

2.2.   Xác định  tập mờ

Bước tiếp theo là  định nghĩa các biến  vào/ra  bao gồm  số các  tập  mờ và dạng  các hàm liên thuộc của chúng. Để làm được  điều đó cần xác định:

1.  Miền giá trị vật lý (cơ sở) của các biến ngôn  ngữ vào/ra

Sai lệch nhiệt  độ ET được chọn trong miền  giá trị từ –12oC dến +12oC, tốc độ biến  đổi DET của sai lệch  có giá trị biến  đổi từ –6oC/s dến +6oC/s và tốc độ biến đổi công suất ra DP nằm trong khoảng –120W/s dến +120W/s.

2.  Số lượng tập mờ (giá trị ngôn ngữ)

Về nguyên  tắc, số lượng các giá trị ngôn  ngữ cho mỗi biến  ngôn  ngữ nên nằm trong khoảng từ  3 đến  10 giá trị. Nếu  số lượng giá trị  ít hơn 3 thì có  ít ý nghĩa, vì không thực hiện được  việc lấy vi phân.  Nếu lớn hơn 10, con người khó có khả  năng  bao quát, vì con người  phải nghiên  cứu đầy đủ để đồng thời phân

biệt khoảng 5 đến 9 phương án khác  nhau có khả năng  lưu trữ trong một thời gian ngắn.  Đối với quá trình điều khiển nhiệt độ, có thể xác định  các giá trị sau:

ET      { âm, không,  dương} hoặc

ET      { âm, âm ít, không, dương ít, dương} hoặc

ET      { âm nhiều,  âm, âm ít, không, dương ít, dương, dương nhiều}

Sau đây,  những  tên gọi  giá trị ngôn  ngữ trên sẽ được dùng một ký hiệu  ngắn gọn suy ra từ tiếng Anh như sau:

Am nhiu – NB (Negativ Big), Am – NM (Negativ Medium), Am  ít – NS (Negativ Small), Không – ZE (Zero),

Dương ít – PS (Positiv Small),

Dương– PM (Positiv Medium),

Dương nhiều – PB (Positiv Big).

Với những ý hiệu như vậy thì miền xác định  (ngôn  ngữ) của các biến vào ra sẽ là:

ET      { NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB }, DET                      { NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB }, DP { NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB }.

3.  Xác định  hàm liên thuộc

Đây  là một điểm  cực  kỳ quan trọng vì quá trình làm việc của bộ điều khiển rất phụ  thuộc  vào dạng và kiểu  hàm  liên  thuộc.   Đáng  tiếc là không  có một lời khuyên  nào khác cho việc chọn hàm  liên  thuộc  là hãy chọn hàm liên thuộc  từ những dạng hàm đã biết trước  và mô hình hóa nó cho đến k hi nhận được bộ điều khiển  mờ làm việc như mong muốn.

Cần chọn  hàm liên thuộc dạng  chồng  lên nhau và phủ kín miền giá trị vật lý để trong quá trình điều khiển không xuất hiện “lỗ hổng”. Trong trường hợp với một  giá trị  vật  lý rõ x0  của biến  đầu vào mà tập mờ B’ đầu ra có độ cao bằng 0 (miền  xác định là một tập rỗng)  và bộ điều  khiển   không  thể đưa ra một quyết định điều  khiển  nào được gọi là hiện   tượng “cháy nguyên  tắc”, lý  do là hoặc không định nghĩa  được  nguyên  tắc điều khiển phù hợp hoặc là do các tập mờ của biến  ngôn  ngữ có những  “ lỗ hổng

Cũng như vậy đối với biến  ra, các hàm liên thuộc  dạng hình thang với độ cao xếp chồng lên nhau rất nhỏ, nhìn chung không  phù hợp đối với bộ điều  khiển

4.  Rời rạc hóa các tập

Độ phân  giải các giá trị phụ  thuộc  được   chọn  trước  hoặc  là cho các nhóm điều khiển  mờ loại dấu phẩy  động  (các số biểu  diễn  dưới dạng dấu phẩy động chính xác hơn ) hoặc nguyên  ngắn (giá trị phụ thuộc là các  số nguyên có độ dài 2 byte) hoặc theo byte (các giá trị phụ thuộc là các  số không dấu có độ dài 1 byte). Những  khả năng để tổng hợp  các hệ thống  rất khác nhau tùy theo l oại linh kiện của mỗi hãng. Phương pháp  rời rạc  hóa sẽ là yếu  tố quyết  định  giữa độ chính xác và tốc độ điều  khiển.

2.3.   Xây dựng  các luật điều khiển

Trong việc xây dựng  các luật điều khiển  (mệnh  đề hợp thành)  cần lưu ý là ở vùng lân cận điểm không  (ví dụ như trong trường hợp DT=ZE) không được tạo ra các “lỗ hổng”,  bởi vì khi gặp phải các “lỗ hổng”  xung quanh diểm làm việc bộ điều  khiển  sẽ không  làm việc đúng như theo trình tự đã định.

Ngoài ra cần   để   ý rằng, trong phần  lớn các bộ điều  khiển,   tín hiệu ra sẽ bằng không nếu như tất cả các tín hiệu vào bằng không.

·      Những  nguyên  tắc sau đây được  đặt ra cho bộ điều khiển  nhiệt  độ

....................................................................................

2.5.   Chọn nguyên lý giải  mờ

Các phương pháp xác định  đầu ra rõ, hay còn gọi  là quá trình giải mờ hoặc rõ hóa đã được   trình bày trong chương 1. Phương pháp giải mờ được  chọn  cũng

gây  ảnh hưởng  đến  độ phức  tạp và  trạng thái  làm  việc  của toàn  bộ hệ thống. Thường trong thiết kế hệ thống  điều khiển  mờ, giải mờ bằng phương pháp điểm trọng  tâm có nhiều  ưu điểm hơn cả, bởi vì như vậy trong kết quả có sự tham gia của tất cả kết luận của các luật điều khiển  Rk, k=1,2,..., 13 (mệnh  đề hợp thành)

2.6.   Tối ưu

Sau khi bộ điều  khiển   mờ đã được tổng hợp, có thể  ghép   nối  nó với  đối tượng  điều khiển  thực hoặc một đối tượng  mô phỏng để thử nghiệm.  Trong quá trình thử nghiệm  cần đặc biệt kiểm  tra xem có tồn  tại “lỗ hổng”  nào trong quá trình làm việc hay không, tức là phải  xác định  xem tập các luật điều khiển được xây dựng  có đầy đủ hay không để khắc phục.  Nguyên  nhân của hiện tượng  “lỗ hổng” có thể  do việc thiết lập các nguyên  tắc điều khiển chung quanh điểm làm việc  không  phủ lên nhau hoàn   toàn,   hoặc   là có một  số kết  quả sai trong các nguyên  tắc điều khiển được  thiết lập. Một nguyên  nhân nữa có thể xảy ra là bộ điều khiển  làm việc không  ổn định,  vì nó nằm  quá xa điểm làm việc. Trong mọi trường hợp nên xem lại các luật điều khiển cơ sở.

Sau khi đã đảm bảo được  bộ điều  khiển  làm việc  ổn định  và không  có các “lỗ hổng”,  bước tiếp theo là tối  ưu trạng thái làm việc  của nó theo các chỉ tiêu khác nhau. Chỉnh định bộ điều  khiển  theo các chỉ tiêu  này chủ yếu được  thực hiện thông qua việc hiệu  chỉnh  hàm liên thuộc  và thiết  lập thêm  các nguyên  tắc điều khiển  bổ sung hoặc sửa đổi lại các ngyên  tắc điều  khiển  đã có. Việc  chỉnh định  sẽ rất có kết quả nếu như thực hiện trên một hệ kín.

Khi xử lý các kết quả chỉnh  định   cần đặc  biệt  để ý  khi các hệ thống  không phụ thuộc vào thời gian hoặc  các hệ thống  có hằng  số thời gian trễ Tt lớn. Những tính chất này của hệ sẽ làm cho các biến đổi k hi chỉnh định thường  khó nhận biết. Trong các trường  hợp  đó tốt hơn là nên thực  hiện  từng bước và ghi lại biên bản cho mọi trường hợp.

3.     H ĐIỀU KHIỂN MỜ LAI

3.1.   Khái niệm

Trong thực  tế để phát huy hết ưu điểm của mỗi loại bộ điều khiển mờ và bộ điều khiển  rõ, người ta thường  dùng các hệ kết hợp  giữa hai loại  bộ điều khiển truyền thống và điều  khiển  mờ với nhau, do vậy ta có các hệ điều  khiển  mờ lai. Ta xét hệ điều  khiển  có cấu trúc hai vòng, một trong hai vòng  đó dùng  bộ điều khiển  mờ. Ta thấy  có hai khả năng nối: bộ điều khiển  mờ dùng ở  vòng thứ nhất, còn vòng thứ hai là bộ điều khiển  không  mờ (hình 2.4a) hoặc  vòng  thứ nhất  là bộ điều khiển truyền  thống (chẳng hạn bộ điều  khiển  PID) và vòng  thứ hai là  bộ điều khiển mờ (hình 2.4b)

............................................................

Chương

1.     KT QUẢ THI CÔNG

Mặc  dù gặp không  ít khó khăn  trong việc nghiên  cứu và thực  thi nội dung của đề tài, những  người thực  hiện cuối cùng cũng đã hoàn thành được  nhiệm  vụ tuy rằng không được  hoàn hảo như ý.

Phần cứng

-     Lắp ráp thành công mô hình hệ thống  thử bơm

-     Kết nối thành công mạng  Industrial Ethernet gồm 1 PC và 1 PLC S7-400

Phần mềm

-     Thiết  kế giao diện giám sát, điều khiển quá trình vận hành hệ thống  bơm bằng iFIX V2.21

-     Lập trình điều khiển lưu lượng nước bằng Step7, ứng dụng  điều khiển mờ và thuật  toán hiệu  chỉnh  PID ( hệ mờ lai):  đạt yêu cầu

-     Liên  kết dữ liệu giữa Step7 – iFIX - Excel

1.1.   Điều khiển một điểm [lưu lượng]

Qsp = 11 [l/min] Đáp ứng của hệ thống

Hình sau mô tả đáp ứng của hệ thống

-     Hình trên

Đường xanh – Giá trị lưu lượng thực tế đọc  về lừ Flowmetter

 Đường đỏ – Giá trị lưu lượng đặt

-     Hình dưới

Đường hồng – Độ mở Control Valve 2

.................................................

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ LAI VÀ SCADA TRONG HỆ THỐNG THỬ BƠM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ LAI VÀ SCADA TRONG HỆ THỐNG THỬ BƠM, thuyết minh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐIỆN TỬ , bộ điều khiển lập trình , Lý thuyết điều khiển mờ

Close