ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
DƯƠNG THỊ QUỲNH TRANG
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ QUAN SÁT VÀ ĐIỀU
KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRONG PHÔI THEO MÔ HÌNH
HÀM TRUYỀN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
THÁI NGUYÊN, 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
DƯƠNG THỊ QUỲNH TRANG
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ BỘ QUAN SÁT VÀ
ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRONG PHÔI THEO
MÔ HÌNH HÀM TRUYỀN
Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Mã số: 60.52.02.16
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KHOA CHUYÊN MÔN
TRƯỞNG KHOA
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA
HỌC
PGS.TS. NGUYỄN HỮU CÔNG
PHÒNG ĐÀO TẠO
THÁI NGUYÊN, 2017
Luận văn thạc sỹ kĩ thuật 1 Hướng dẫn KH: PGS.TS Nguyễn Hữu Công
Dương Thị Quỳnh Trang – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp – Đại học Thái Nguyên
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, lời cảm ơn sâu sắc tới thầy
giáo - PGS,TS Nguyễn Hữu Công, người đã trực tiếp chỉ bảo và thầy giáo TS Vũ
Ngọc Kiên đã hướng dẫn tận tình em trong suốt thời gian qua.
Em xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với các thầy cô giáo trong Khoa, bộ môn cùng
đông đảo bạn bè, đồng nghiệp đã cổ vũ rất nhiều cho việc thực hiện luận văn này.
Mặc dù được sự chỉ bảo sát sao của thầy hướng dẫn, sự nỗ lực cố gắng của bản
thân. Song vì kiến thức còn hạn chế, nên chắc chắn luận văn này không tránh khỏi
những thiếu sót nhất định. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và sự
góp ý chân thành của các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Luận văn thạc sỹ kĩ thuật 2 Hướng dẫn KH: PGS.TS Nguyễn Hữu Công
Dương Thị Quỳnh Trang – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp – Đại học Thái Nguyên
MỤC LỤC
Nội dung Trang
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. 1
DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... 4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ..................................................................... 5
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................ 8
CHƯƠNG 1. XÂY DỰNG MÔ HÌNH HÀM TRUYỀN ĐỂ XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ
TRONG PHÔI TẤM ................................................................................................. 10
1.1. Đặt vấn đề ....................................................................................................... 10
1.2. Thành lập phương trình truyền nhiệt .............................................................. 11
1.3. Điều kiện ban đầu và điều kiện biên .............................................................. 13
1.4 Nhận xét ........................................................................................................... 14
1.5. Nghiên cứu đối tượng điều khiển ................................................................... 15
1.6. Xây dựng mô hình hàm truyền đối với vật mỏng .......................................... 15
1.7. Xây dựng mô hình hàm truyền khi phôi được chia thành 2 lớp (n=2) ........... 16
1.8. Xây dựng mô hình hàm truyền khi phôi được chia thành 3 lớp (n=3) ........... 19
1.9. Xây dựng mô hình hàm truyền khi phôi được chia thành 4 lớp (n=4) ........... 21
1.10. Xây dựng mô hình hàm truyền khi phôi đựơc chia thành n lớp ................... 24
1.11. Kết luận ........................................................................................................ 25
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRONG PHÔI TẤM ..... 26
2.1. Giới thiệu một số phương pháp thiết kế ......................................................... 26
2.1.1. Phương pháp đa thức đặc trưng có hệ số suy giảm thay đổi được .......... 26
2.1.2. Phương pháp bù hằng số thời gian trội .................................................... 29
2.1.3. Thiết kế bộ điều chỉnh cho hệ có hành vi tích phân ............................... 34
2.1.4. Phương pháp thiết kế bộ bù ..................................................................... 37
2.2. Thiết kế hệ thống điều khiển .......................................................................... 38
2.2.1 Giới thiệu lò điện trở trên quan điểm điều khiển ...................................... 38
2.2.2 Mô hình phôi thép tấm trong lò gia nhiệt ................................................. 41
2.3. Kết luận chương 2 .......................................................................................... 49