Luận văn: Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển mờ cho động cơ điện một chiều

LỜI CAM ĐOAN<br /> Kính gửi :- Ban giám hiệu trường Đại học Hàng hải.<br /> - Các thầy, cô trong Khoa Điện – Điện tử trường ĐHHH Việt Nam.<br /> - Viện đàotạo sau đại học trường ĐHHH Việt Nam.<br /> Em tên là Nguyễn Thị Hồng Ngân, học viên lớp tự động hóa khóa 20132015/ đợt 2. Em được nhận đề tài luận văn:<br /> “Nghiên cứu xây dựng hệ điều khiển mờ cho động cơ điện một chiều”.<br /> Em xin cam đoan rằng: Các nội dung của luận văn này do em tự nghiên cứu<br /> và trình bày dưới sự hướng dẫn của thầy PGS. TS. Trần Anh Dũng, những phần<br /> tham khảo sẽ được trích dẫn rõ ràng , không sao chép từ nghiên cứu của người<br /> khác. Nếu có bất kì sự gian dối nào trong nội dung của luận văn, em xin chụi trách<br /> nhiệm trước Khoa, Nhà trường và pháp luật.<br /> Em xin chân thành cảm ơn.<br /> Hải phòng, ngày<br /> <br /> tháng<br /> <br /> năm 2015<br /> <br /> Người viết cam đoan<br /> <br /> KS. Nguyễn Thị Hồng Ngân<br /> <br /> i<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Sau thời gian học tập và nghiên cứu chuyên ngành Tự động hóa - Khoa sau<br /> đại học - Trường Đại học Hàng hải, được sự dạy dỗ và hướng dẫn nhiệt tình của<br /> các thầy cô đến nay tôi đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Trong quá trình làm<br /> luận văn, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực không ngừng của bản thân trong điều kiện<br /> vừa học tập, vừa công tác, tôi đã nhận được nhiều ý kiến đóng góp từ các thầy cô<br /> giáo, các anh chị và các bạn đồng nghiệp.<br /> Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS. TS. Trần Anh<br /> Dũngngười đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn.<br /> Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo khoa sau đại học và các thầy cô<br /> giáo trong khoa Điện-Điện tử, Ban giám hiệu- Trường Đại học Hàng hải đã tạo<br /> mọi điều kiện thuận lợi nhất để giúp tôi hoàn thành luận văn.<br /> Song với thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên luận văn không thể tránh<br /> khỏi những khiếm khuyết, rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy, các bạn<br /> đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.<br /> <br /> Tác giả<br /> <br /> KS. Nguyễn Thị Hồng Ngân<br /> <br /> ii<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN.......................................................................................................i<br /> LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................ii<br /> MỤC LỤC................................................................................................................iii<br /> DANH MỤC CÁC HÌNH........................................................................................vi<br /> Đồ thị đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập khi điện áp phần ứng<br /> thay đổi ....................................................................................................................vi<br /> Sơ đồ thay thế động cơ điện một chiều kích từ độc lập ........................................vii<br /> Mô hình toán động cơ điện một chiều kích từ độc lập............................................vii<br /> Xây dựng hệ con đánh dấu mô hình động cơ điện một chiều................................vii<br /> Mô hình toán động cơ điện một chiều trên Simulnk...............................................vii<br /> Đặc tính tốc độ động cơ.........................................................................................vii<br /> Xây dựng các biến vào ra của bộ điều khiển...........................................................vii<br /> Tạo hàm liên thuộc cho các biến vào/ra.................................................................vii<br /> Xây dựng luật điều khiển mờ..................................................................................vii<br /> View Rules cho phép kiểm tra lại kêt quả luật mờ đã xây dựng.............................vii<br /> Mô hình hệ thống trên Simulink.............................................................................vii<br /> Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển..........................................................................vii<br /> Hình dạng IC L298N...............................................................................................vii<br /> Nối song song hai mạch cầu H của L298N............................................................vii<br /> Sơ đồ nguyên lý mạch công suất............................................................................vii<br /> Mô hình của encoder tương đối..............................................................................vii<br /> Hai kênh A và B lệch pha trong encoder................................................................vii<br /> Mô hình động cơ điện một chiều xây dựng trên imulink........................................vii<br /> Đặc tính của động cơ điện một chiều......................................................................vii<br /> Điều khiển động cơ điện 1 chiều dùng bộ điều khiển mờ khi thay đổi tốc độ và khi<br /> nhận tải....................................................................................................................vii<br /> Đặc tính tốc độ khi có tải của động cơ điện 1 chiều..............................................vii<br /> iii<br /> <br /> Đặc tính quá chỉnh..................................................................................................vii<br /> MỞ ĐẦU...................................................................................................................1<br /> 1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................................................1<br /> 2. Mục đích nghiên cứu .........................................................................................................................2<br /> 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................................................................3<br /> 4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................................................3<br /> 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................................................3<br /> <br /> CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN MỜ...............................................4<br /> 1.1. Các khái niệm cơ bản của điều khiển mờ..........................................................................................4<br /> 1.2. Cấu trúc bộ điều khiển mờ.............................................................................................................10<br /> 1.3. Tổng hợp bộ điều khiển mờ............................................................................................................21<br /> <br /> CHƯƠNG 2. ỨNG DỤNG LOGIC MỜ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT<br /> CHIỀU.....................................................................................................................24<br /> 2.1. Tổng quan về động cơ điện một chiều............................................................................................24<br /> 2.2. Điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều.....................................................................................31<br /> 2.3. Mô phỏng bộ điều khiển và hệ thống trên Matlab.........................................................................38<br /> <br /> CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG MÔ HÌNH VẬT LÝ HỆ THỐNG..............................45<br /> 3.1. Thiết kế, xây dựng mạch công suất ................................................................................................45<br /> <br /> Hình 3.2. Sơ đồ khối mạch cấp nguồn....................................................................46<br /> Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý mạch cấp nguồn 5VDC.................................................................................47<br /> <br /> Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý mạch cấp nguồn 24VDC..............................................47<br /> Hình 3.5. Hình dạng IC L298N...............................................................................48<br /> Hình 3.6. Nối song song hai mạch cầu H của L298N.............................................48<br /> Hình 3.7. Sơ đồ nguyên lý mạch công suất............................................................................................50<br /> <br /> Hình 3.11. Mô hình của encoder tương đối.............................................................51<br /> Hình 3.12. Hai kênh A và B lệch pha trong encoder...............................................52<br /> 3.2. Đề xuất lưu đồ thuật toán xây dựng bộ điều khiển mờ..................................................................53<br /> 3.3. Xây dựng bộ điều khiển mờ trên miền thời gian thực....................................................................57<br /> 3.4. Xây dựng bộ điều khiển mờ trên Matlab điều khiển động cơ điện 1 chiều....................................58<br /> <br /> KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................64<br /> iv<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................65<br /> <br /> v<br /> <br />