ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
ĐỖ HUY KHÁNH
CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN
GIA NHIỆT BẰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHỈNH
ĐỊNH THAM SỐ PID
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
Thái Nguyên – 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
ĐỖ HUY KHÁNH
CẢI THIỆN CHẤT LƢỢNG THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN GIA
NHIỆT BẰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHỈNH ĐỊNH
THAM SỐ PID
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Mã ngành: 62520216
KHOA CHUYÊN MÔN
TS. Đỗ Trung Hải
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. Đỗ Trung Hải
PHÒNG ĐÀO TẠO
TS. Đặng Danh Hoằng
Thái Nguyên - 2017
- i -
LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: ĐỖ HUY KHÁNH
Sinh ngày: 18 tháng 11 năm 1983
Học viên lớp cao học khoá 18 – Kỹ thuật điều khiển và Tự động hoá,
Trƣờng Đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên – Đại học Thái Nguyên.
Hiện đang công tác tại: Nhà máy Z115-Tổng cục Công nghiệp Quốc Phòng
Tôi cam đoan toàn bộ nội dung trong luận văn do tôi làm theo định
hƣớng của giáo viên hƣớng dẫn, không sao chép của ngƣời khác.
Các phần trích lục các tài liệu tham khảo chính đã đƣợc chỉ ra trong
luận văn.
Nếu có gì sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Tác giả luận văn
ĐỖ HUY KHÁNH
- ii -
LỜI CẢM ƠN
Đề tài Luận văn thạc s đƣợc hoàn thành tại Trƣờng Đại học Kỹ thuật
Công nghiệp Thái Nguyên. Có đƣợc bản luận văn tốt nghiệp này, tôi xin bày
tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công
nghiệp, Khoa Điện, Phòng Đào tạo và thầy giáo hƣớng dẫn TS. Đỗ Trung Hải
giúp đỡ tôi trong quá trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành đề tài “Cải
thiện chất lƣợng điều khiển thiết bị gia nhiệt bằng bộ điều khiển mờ chỉnh
định tham số PID”.
Xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học đã trực
tiếp giảng dạy truyền đạt những kiến thức khoa học chuyên ngành Kỹ thuật
điều khiển và Tự động hóa cho bản thân tôi trong qúa trình học tập.
Tuy nhiên, do có sự hạn chế về kiến thức nên Luận văn không tránh
khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận đƣợc những ý kiến đóng góp của các
thầy giáo, cô giáo và các nhà khoa học để tôi tiến bộ hơn.
Trân trọng cảm ơn./.
Học viên
ĐỖ HUY KHÁNH
- iii -
MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................. v
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................. vi
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... ix
1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................... ix
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ ix
3. Dự kiến các kết quả đạt đƣợc ............................................................................... ix
4. Phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................... ix
5. Cấu trúc của luận văn ........................................................................................... ix
CHƢƠNG 1 ................................................................................................................ 1
XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC CHO ĐỐI TƢỢNG GIA NHIỆT ................. 1
1.1 Tổng quan về thiết bị gia nhiệt ........................................................................... 1
1.1.1 Khái niệm ....................................................................................................... 1
1.1.2 Các phƣơng pháp gia nhiệt ............................................................................ 2
1.1.3 Một số loại cảm biến nhiệt độ ........................................................................ 9
1.2 Ý ngh a của việc xây dựng mô hình toán học [2] ............................................. 11
1.3 Xây dựng mô hình toán học bằng phƣơng pháp thực nghiệm .......................... 13
1.3.1 Khái niệm xây dựng mô hình toán học bằng thực nghiệm [2] .................... 13
1.3.2 Dữ liệu để xây dựng mô hình toán học bằng thực nghiệm .......................... 13
1.3.3 Một số phƣơng pháp xây dựng mô hình toán bằng thực nghiệm [2] .......... 16
1.3.4 Sử dụng System Identification Toolbox trong Matlab ................................ 17
1.4. Kết luận chƣơng 1 ............................................................................................ 23
CHƢƠNG 2 .............................................................................................................. 24
TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO ĐỐI TƢỢNG GIA NHIỆT .......................... 24
2.1 Tổng quan về bộ điều khiển PID ...................................................................... 25
2.2 Phƣơng pháp thực nghiệm dựa trên hàm h(t) ................................................... 26
2.2.1 Phƣơng pháp hằng số thời gian tổng nhỏ nhất của Kuhn ............................ 26
2.2.2 Phƣơng pháp Ziegler- Nichols 1 .................................................................. 29
2.3 Thiết kế điều khiển ở miền tần số ..................................................................... 30
2.3.1 Nguyên tắc thiết kế ...................................................................................... 30
2.3.2 Phƣơng pháp modul tối ƣu ......................................................................... 31
Chƣơng 3 ................................................................................................................... 36
