i
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG
MẪN THỊ HOA
ĐIỀU KHIỂN VÀ ỔN ĐỊNH MỨC NƯỚC ỨNG DỤNG BỘ
ĐIỀU CHỈNH PID VÀ LOGIC MỜ
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
THÁI NGUYÊN – 2020
ii
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG
MẪN THỊ HOA
ĐIỀU KHIỂN VÀ ỔN ĐỊNH MỨC NƯỚC ỨNG DỤNG BỘ
ĐIỀU CHỈNH PID VÀ LOGIC MỜ
Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Mã số: 8520216
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
Người hướng dẫn khoa học:
TS. DƯƠNG CHÍNH CƯƠNG
THÁI NGUYÊN – 2020
iii
LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Mẫn Thị Hoa
Sinh ngày 03 tháng 04 năm 1987
Học viên lớp cao học khoá 17- Kỹ thuật điều khiển và tự động hoá -
Trường Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên.
Hiện đang công tác tại Khoa Điện tử, Tin học Trường Cao đẳng Cơ điện
và Xây dựng Bắc Ninh.
Tôi xin cam đoan: Bản luận văn: “Điều khiển và ổn định mức nước ứng
dụng bộ điều chỉnh PID và logic mờ” do thầy giáo TS. Dương Chính Cương
hướng dẫn là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tất cả các tài liệu tham khảo
đều có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng. Các số liệu, kết quả trong luận văn là hoàn
toàn trung thực và chưa từng ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nếu
sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Thái Nguyên, ngày 18 tháng 11 năm 2020
Tác giả luận văn
Mẫn Thị Hoa
LỜI CẢM ƠN
iv
Sau một thời gian nghiên cứu, được sự động viên, giúp đỡ và hướng dẫn
tận tình của thầy giáo TS. Dương Chính Cương, luận văn với đề tài “Điều khiển
ổn định mức nước ứng dụng bộ điều chỉnh PID và logic mờ” đã hoàn thành.
Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến:
Thầy giáo hướng dẫn TS. Dương Chính Cương đã tận tình chỉ dẫn, giúp
đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.
Phòng quản lý đào tạo sau đại học, các thầy giáo, cô giáo Khoa Công nghệ
Tự động hoá Trường Đại học Công nghệ thông tin và Truyền thông - Đại học
Thái Nguyên đã giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá
trình nghiên cứu đề tài.
Toàn thể các đồng nghiệp, bạn bè, gia đình và người thân đã quan tâm, động
viên, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Thái Nguyên, ngày 18 tháng 11 năm 2020
Tác giả luận văn
Mẫn Thị Hoa
iii
MỤC LỤC
Lời cam đoan.........…………………………………….………………………i
Lời cảm ơn….………………………………………………………………...ii
Mục lục ....................................................................................................... iii
Danh mục các thuật ngữ, ký hiệu viết tắt ..................................................... v
Danh mục bảng biểu .................................................................................. vii
Danh mục hình ảnh .................................................................................. viii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
NỘI DUNG .................................................................................................. 5
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH
MỨC NƯỚC ............................................................................................... 5
1.1.Tổng quan hệ thống ổn định mức nước ................................................ 5
1.1.1.Sự cần thiết ổn định mức nước ........................................................... 5
1.1.2.Ứng dụng của hệ thống ổn định mức nước ........................................ 5
1.2.Điều khiển ổn định mức nước và sự cần thiết phải ứng dụng tự động
hóa....... ....................................................................................................... 12
1.3. Các phương thức điều khiển ............................................................... 13
1.4. Đặt bài toán điều khiển mức nước ..................................................... 15
1.5. Kết luận chương 1 ............................................................................... 17
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ...................................... 18
2.1. Phương pháp điều khiển PID .............................................................. 18
2.2. Phương pháp điều khiển sử dụng logic mờ......................................... 20
2.2.1. Lịch sử phát triển logic mờ .............................................................. 20
2.2.2. Cơ sở lý thuyết mờ ........................................................................... 21
2.2.3. Mô hình mờ TSK ............................................................................. 35
2.2.4. Bộ điều khiển mờ cơ bản ................................................................. 36
2.3. Kết luận chương 2 ............................................................................... 38