Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Thiết kế bộ điều khiển mờ Nâng cao chất lượng hệ thống cân băng định lượng

Trong bối cảnh công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm thông qua việc áp dụng các công nghệ điều khiển tiên tiến là vô cùng cần thiết. Hệ thống cân băng định lượng, một thành phần không thể thiếu trong nhiều dây chuyền sản xuất công nghiệp, đặc biệt là trong các nhà máy xi măng, đòi hỏi các giải pháp điều khiển hiệu quả để đảm bảo sự ổn định và chính xác. Do đó, nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển mờ nhằm cải thiện chất lượng hệ thống này là một yêu cầu cấp bách.

Tài liệu này hướng đến sinh viên, kỹ sư và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật điều khiển và tự động hóa. Đặc biệt, nó hữu ích cho những ai quan tâm đến việc thiết kế, tối ưu hóa các hệ thống cân bằng định lượng trong công nghiệp, cũng như nghiên cứu và ứng dụng các phương pháp điều khiển thông minh như điều khiển mờ để nâng cao chất lượng điều khiển trong các dây chuyền sản xuất.

Luận văn trình bày nghiên cứu về thiết kế bộ điều khiển mờ nhằm nâng cao chất lượng của hệ thống cân băng định lượng, một hệ thống đóng vai trò quan trọng trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp, đặc biệt là trong nhà máy xi măng. Nghiên cứu bắt đầu bằng việc khảo sát tổng quan về hệ thống cân băng định lượng và các phương pháp điều khiển hiện có, bao gồm cả điều khiển PID cổ điển. Luận văn đã xây dựng mô hình toán học chi tiết cho hệ thống cân băng định lượng và tiến hành tính toán, thiết kế, cũng như mô phỏng cấu trúc hệ thống trên phần mềm Matlab/Simulink. Điểm cốt lõi của nghiên cứu là sự so sánh hiệu năng giữa bộ điều khiển PID cổ điển (sử dụng phương pháp tổng Kuhn và phương pháp áp đặt thời gian quá độ) và bộ điều khiển PID thích nghi dựa trên suy luận mờ theo phương pháp Zhao-Tomizuka-Isaka. Kết quả mô phỏng cho thấy, các phương pháp PID cổ điển thường dẫn đến thời gian quá độ lớn và độ quá điều chỉnh đáng kể, làm ảnh hưởng đến chất lượng động của hệ thống. Ngược lại, việc áp dụng bộ điều khiển PID thích nghi mờ đã cải thiện đáng kể hiệu năng hệ thống, giảm thiểu thời gian quá độ và độ quá điều chỉnh, mang lại chất lượng điều khiển ổn định và chính xác hơn. Luận văn khẳng định tiềm năng và hiệu quả của việc ứng dụng điều khiển mờ trong việc tối ưu hóa các hệ thống điều khiển công nghiệp phức tạp.