Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ lò nung Tuynel

Chia sẻ: Sdfas Vfdtg | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

141
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ lò nung Tuynel điều khiển mờ là giải pháp, logic mờ đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống điều khiển hiện đại.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ: Ứng dụng logic mờ điều khiển nhiệt độ lò nung Tuynel

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. PHAN VĂN HI N TR N LÊ VINH Ph n bi n 1: TS. NGUY N Đ C THÀNH NG D NG LOGIC M ĐI U KHI N NHI T Đ LÒ NUNG TUYNEL Ph n bi n 2: PGS.TS. ĐOÀN QUANG VINH Chuyên ngành : T ñ ng hóa Mã s : 60.52.60 Lu n văn ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 09 tháng 06 năm 2012. TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T *. Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng. - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng. Đà N ng - Năm 2012
1 2 M Đ U gi m kích thư c puli truy n ñ ng/ñ ng cơ nhưng lư ng tiêu th ñi n gi m v n không ñáng k . V i phương pháp ñi u khi n này v a mang 1. Tính c p thi t c a ñ tài tính th công và ch t lư ng h th ng không n ñ nh ph thu c vào Hi n nay các nhà máy xí nghi p s n xu t g ch Tuynel Vi t y u t con ngư i. V y ñi u khi n nhi t ñ t ñ ng và ti t ki m ñi n Nam ti n hành l p ñ t và c i t o m i, m nh d n ñưa vào nh ng thi t là theo yêu c u ñ t ra là r t c p thi t c n ñư c quan tâm nghiên c u. b , công ngh tiên ti n, bên c nh ñó còn nhi u nhà máy xí nghi p có Đ ñi u khi n nhi t ñ lò nung v i các phương pháp ñi u ng d ng công ngh nhưng chưa ñ ng b còn th công. Do ñó ñ khi n kinh ñi n thì ph i bi t chính xác các thông s và ki u c a ñ i ñi u khi n nhi t ñ c a lò nung (là khâu quan tr ng nh t trong s n tư ng c n ñi u khi n. xu t g ch) còn h n ch nên s n ph m làm ra chưa ñ t ñư c ch t Đ kh c ph c như c ñi m trên thì ñi u khi n m là m t gi i lư ng cao như mong mu n. pháp, logic m ñóng vai trò quan tr ng trong các h th ng ñi u khi n Bên c nh ñó v n ñ ti t ki m ñi n năng trong quá trình s d ng hi n ñ i, vì nó ñáp ng t t các ch tiêu k thu t, tính b n v ng và n công ngh cũng là v n ñ c n quan tâm khi nư c ta hi n nay ñang ñ nh cao, d thay ñ i và l p trình. thi u ñi n và các nhà máy xí nghi p c n áp d ng ñúng thi t b , công 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u ngh vào quá trình ñi u khi n ñ gi m lư ng tiêu th ñi n và gi m Đ i tư ng nghiên c u là lò nung (vùng nung). ñư c chi phí khi s d ng ñi n. Ph m vi nghiên c u là ng d ng logic khi n m ñ ñi u khi n Hi u ñư c t m quan tr ng c a vi c ñi u ch nh lưu lư ng gió, nhi t ñ lò nung Tuynel. ñi u khi n nhi t ñ lò nung Tuynel, c th là Xí nghi p g ch Tuynel 4. Phương pháp nghiên c u Lai Nghi nên tôi ch n ñ tài “ ng d ng Logic m ñi u khi n nhi t S d ng phương pháp mô hình hóa h th ng, lu n văn s d ng ñ lò nung Tuynel” ñ làm ñ tài nghiên c u. ph n m m Matlap & Simulink, xây d ng mô hình hóa và mô ph ng 2. M c ñích nghiên c u h th ng ñi u khi n nhi t ñ lò nung, ñây là công c ñ c l c tr giúp Lò nung là khâu quan tr ng ñ quy t ñ nh ch t lư ng s n trong vi c nghiên c u. ph m nhưng ñó là vùng khó ki m soát ñư c nhi t ñ nung nên s n 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài ph m làm ra ch t lư ng chưa cao. Hi n t i ñi u khi n nhi t ñ d a Ý nghĩa khoa h c c a ñ tài là nâng c p và hoàn thi n trên cơ s ngư i v n hành so sánh nhi t ñ th c t và nhi t ñ ñ t ñ phương pháp ñi u khi n nhi t ñ lò nung theo t c ñ ñ ng cơ (lưu ñi u ch nh van ch n thay ñ i lưu lư ng gió ñ thay ñ i nhi t ñ , lư ng gió).
3 4 Trên cơ s nghiên c u kh năng tri n khai ng d ng lý thuy t CHƯƠNG 1: T NG QUAN V XÍ NGHI P G CH TUYNEL ñi u khi n vào th c t cho h ñi u khi n lò nung (vùng nung) Tuynel LAI NGHI Lai Nghi. 1.1. T ng quan v Xí Nghi p g ch Tuynel 6. C u trúc c a lu n văn 1.1.1. Gi i thi u Lu n văn ñư c chia làm 4 chương: 1.1.2. Nguyên li u ñ s n xu t g ch Chương 1: T ng quan v xí nghi p g ch Tuynel Lai Nghi 1.1.2.1. Khái ni m Chương 2: Phương pháp ñi u ch nh nhi t ñ lò nung Tuynel 1.1.2.2. Quá trình hình thành ñ t sét Chương 3: T ng h p b ñi u ch nh t c ñ và ñi u khi n nhi t 1.1.2.3. Thành ph n và tính ch t hóa h c c a nhiên li u ñ lò nung Tuynel 1.2. Sơ ñ công ngh lò nung Tuynel Chương 4: ng d ng logic m ñi u khi n nhi t ñ lò nung Tuynel Hình 1.1. Sơ ñ công ngh lò nung Tuynel Lai Nghi 1.2.1. Nguyên lý ho t ñ ng lò s y 1.2.2. Nguyên lý ho t ñ ng lò nung 1.2.3. Các thông s , thi t b ñi u khi n lò s y và lò nung 1.2.4. Các y u t ñ u vào 1.2.4.1. Nhiên li u 1.2.4.2. Gió 1.2.5. Các y u t ñ u ra
5 6 1.2.5.1. Khí th i ñ lò nung (vùng nung) n ñ nh là v n ñ mà lu n văn quan tâm 1.2.5.2. G ch nghiên c u và gi i quy t. 1.2.6. Các y u t nhi u lo n Theo sơ ñ kh i h th ng ñi u khi n nhi t ñ lò nung như 1.2.6.1. Ch t lư ng c a b t li u trên s d ng van ñi u khi n lưu lư ng và áp su t thông qua t c ñ 1.2.6.2. Ch t lư ng nhiên li u ñ u vào qu t c a ñ ng cơ KĐBBP 11 kW. Ưu ñi m c a mô hình này là kinh 1.3. Các cân b ng x y ra trong lò nung phí l p ñ t h th ng r nhưng như c ñi m là t n th t ñi n nhi u do 1.3.1. Cân b ng gi a lư ng nhiên li u c p và lư ng gió ñ ng cơ ch y liên t c v i t c ñ không ñ i và nhi t ñ ít n ñ nh do 1.3.2. Cân b ng gi a nhiên li u vào v i nhi t t a ra và nhi t thu ñi u ch nh lưu lư ng gió b ng th công (ñi u ch nh van). h i 1.3.3. Cân b ng gi a gió ra và gió vào 1.4. S phân b nhi t, th i gian và k thu t tra than CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP ĐI U CH NH NHI T Đ LÒ 1.4.1. S phân b nhi t nung c a lò nung NUNG TUYNEL 1.4.2. Lư ng than nung g ch, nhi t ñ và th i gian m i l n nung 2.1. Sơ ñ c u t o ñi u khi n nhi t ñ lò nung 1.4.3. K thu t tra than 1.4.4. Đánh giá ch t lư ng b ng tr c quan và m c ñích c a vi c ki m tra ch t lư ng than b ng tr c quan 1.5. Sơ ñ kh i h th ng ñi u khi n nhi t ñ lò nung 1.5.1. Sơ ñ c u t o ñi u khi n nhi t ñ lò nung 1.5.2. Nguyên lý làm vi c 1.6. K t lu n chương 1 Chương m t ñã khái quát chung v Xí nghi p g ch Tuynel Hình 2.1. Sơ ñ ñi u khi n nhi t ñ lò nung Lai Nghi, quy trình công ngh s n xu t g ch. Trong ñó lò nung là nơi ñ nung g ch và trong quá trình nung không làm m t ñi tính ch t hóa 2.2. Bi n t n và qu t công nghi p h c cũng như tính ch t cơ lý v n có c a g ch. Do v y vi c gi nhi t 2.2.1. Gi i pháp bi n t n ti t ki m năng lư ng cho h th ng qu t công nghi p
7 8 Hình 2.4. Bi u ñ thay ñ i năng lư ng tiêu th công su t c a 2 h th ng 2.2.4. Phân tích v ưu như c ñi m c a hai h th ng truy n ñ ng cũ và m i Hình 2.2. So sánh h th ng truy n ñ ng qu t gió 2.2.5. Qu t ly tâm lò nung - Khi áp d ng công ngh bi n t n vào h th ng này thì khi 2.2.5.1. Các ñ c tính c a h th ng và ñ th qu t thay ñ i lưu lư ng gió ñ ng cơ thay ñ i t c ñ lư ng ñi n năng thay ñ i theo t l b c ba c a t n s (N u thay ñ i 20% t c ñ thì ñi n năng tiêu th gi m 30 - 40 % lư ng ñi n năng). Hình 2.5. Đ th hi u su t c a qu t 2.2.5.2. Các ñ nh lu t v qu t 2.3. Các m i quan h gi a t c ñ , áp su t, lưu lư ng, công su t Hình 2.3. So sánh h th ng qu t gió khi s d ng van và không van và nhi t ñ c a lò nung 2.3.1. Công th c ñ nh lu t c a qu t 2.2.2. So sánh, phân tích v tính thông minh và ti t ki m ñi n Q1 N 1 = (2.1) năng hai h truy n ñ ng qu t gió Q2 N 2 2.2.3. Bi u ñ thay ñ i năng lư ng tiêu th c a hai h th ng theo 2 P1  N 1  lưu lư ng gió =  (2.2) P2  N 2   
9 10 3 3.1.1. Vector không gian và h t a ñ t thông A1  N1  =  (2.3) A2  N 2    3.1.2. H phương trình cơ b n c a ñ ng cơ 3.1.3. Mô hình tr ng thái c a ñ ng cơ trên h to ñ t thông Trong ñó: rotor (t a ñ dq) N: t c ñ (v/p) 3.2. Sơ ñ c u trúc s d ng ĐCKĐBBP ñi u khi n vector Q: lưu lư ng (m3/h) 3.2.1. Sơ ñ c u trúc kênh ñi u ch nh t thông P: áp su t (mmH2O, pa) Ta vi t l i các phương trình bi u di n dòng ñi n tác ñ ng lên A: công su t (kW) kênh ñi u khi n t thông dư i d ng sau: 2.3.2. S tương ñ ng gi a ñ nh lu t qu t và ñ c tính ñư ng ng  disd Lm dψ rd 2.4. Phương pháp ñi u khi n nhi t ñ lò nung Le dt = − Rs isd + ω s Le isq − L dt + u sd  r (3.17) 2.4.1. Sơ ñ kh i h th ng ño lư ng   dψ rd = Lm i − 1 ψ 2.4.2. C u t o c m bi n c p nhi t ñi n (Thermocouples)  dt  Tr sd Tr rd 2.4.3. Nguyên lý ho t ñ ng Ls Lr − L2 2.5. K t lu n chương 2 Trong ñó: Le = m là ñi n c m tương ñương c a ñ ng cơ. Lr Chương 2 lu n văn trình bày phương pháp ñi u ch nh nhi t 3.2.2. C u trúc ñ ng h c ñ i tư ng ñ thông qua t c ñ ñ ng cơ (t c ñ qu t) b ng cách dùng bi n t n Xét phương trình: thay th cho van ñ ñi u khi n lưu lư ng và áp su t cho lò nung di sq Lm (vùng nung). Le = − Rs i sq − ω s ( Le i sd + ψ rd ) + u sq (3.19) dt Lr So sánh ưu như c ñi m khi dùng bi n t n thay th cho van, v ñi n thì ti t ki m ñư c ñi n năng hơn, ít t n kinh phí khi s d ng V i ñ i lư ng ñi u khi n vào là usq, ñ i lư ng ñ u ra là isd ta ñi n và ñ ng th i n ñ nh nhi t ñ lò m t cách t ñ ng hóa. có c u trúc c a kênh ñi u ch nh mô men là khâu quán tính có hàm s truy n là: CHƯƠNG 3: T NG H P B ĐI U CH NH T C Đ VÀ 1 / Le W= (3.20) ĐI U KHI N NHI T Đ LÒ NUNG TUYNEL s + Rs / Le 3.1. Mô t toán h c ñ ng cơ xoay chi u ba pha (ĐCXCBP) dư i d ng vector không gian
11 12 - H c m gi a stato và rotor: Lm = 0.3985 H - Đi n c m t n phía stator: Lσs = 0,0093 H - Đi n c m t n (quy ñ i) phía rotor: Lσr = 0.0105 H - Đi n tr stator: Rs = 0,593 Ω Hình 3.6. Sơ ñ c u trúc h s d ng ĐCKĐBBP - Đi n tr rotor: Rr = 0,455 Ω Khi bi t ñ y ñ các tham s c a ñ i tư ng ta s t ng h p * Tính toán các thông s ñ ng cơ: ñư c các b ñi u khi n RT, Rω. - Đi n c m stato: Ls = Lσs+ Lm = 0.4078 H; - Đi n c m roto: Lr = Lσr + Lm = 0.4090 H ; 2π .nñm - T c ñ ñ nh m c: ω ñm = = 150,8 rad/s 60 Pñm 11000 - Mô men ñ nh m c: M ñm = = = 72,98 N.m ωñm 150,72 Hình 3.7. Sơ ñ c u trúc ñi u khi n nhi t ñ s d ng ĐCKĐBBP I sd .ñm = 2 .I ñm 1 − cos ϕ ñm = 2.20. 1 − 0,8 = 11,6619 A ñi u khi n vector I sq.ñm = 2.I ñm − I sd .ñm = 2.20 2 − 11,6619 2 = 25,7682 A 2 2 3.2.3. Thông s và tính toán ñ ng cơ KĐBBP ñi u khi n vector - Đi n c m tương ñương c a ñ ng cơ: * Đ ng cơ không ñ ng b AД 11A - 100L4Y3 như sau: Ls Lr − L2 0,4078.0,409 − 0,039852 - Công su t ñ nh m c c a ñ ng cơ: Pñm = 11 kW; Le = m = = 0.01953 H - H s công su t: Cosφñm = 0,83 Lr 0,4090 - Dòng ñi n ñ nh m c: Iñm = 20A ; Ls - H ng s th i gian stato: Ts = = 0,687 s -T ns : f = 50 Hz ; Rs - Đi n áp ngu n ñ nh m c: Uñm = 380V ; Lr - H ng s th i gian roto: Tr = = 0,898 - Mô men quán tính ñ ng cơ: Jdc = 0,285 kGm2 ; Rr - T c ñ ñ nh m c nñm = 1440 V/p ; 3 L 3 0,3985 - Tính k M = Z p m ψ rd = .2. .4,6 = 13,445 - S ñôi c c: Zp = 2 2 Lr 2 0,455
13 14 - Mô men quán tính quy ñ i v phía tr c ñ ng cơ: - Hàm truy n ñ t b ch nh lưu bi n t n có d ng J = J ñc + J atqd = 0,281 + 0,004 = 0,285 Wcl (s) = Kcl = 38 Tcl s +1 0.0017s +1 . 3.2.4. Bi n t n ñi u ch vector không gian - V y ta có hàm truy n t ng h p ch nh lưu bi n t n và ñ ng 3.3. Xây d ng hàm truy n lò nung Tuynel K dc .K cl 3.3.1. Vùng s y và vùng làm ngu i cơ: WM = Wdc .Wcl = 3.3.2. Đi u khi n nhi t ñ cho vùng nung chính (Tdc s + 1)(Tcl s + 1) Đ i tư ng lò nung chính ñư c s d ng t i nhà máy g ch Trong ñó: K = Kñ.Kcl = 64,084; T∑ .s = Tcl + Tñ = 0,0347 Tuynel Lai Nghi là ñ i tư ng mà hàm truy n có d ng : 64,0843 Do ñó: WM = K ln 0.0347.s + 1 Wln ( s ) = e −τs (Tln s + 1) - V y ñ i tư ng ñi u khi n là khâu quán tính b c 2: Trong ñó: Kln: H s khu ch ñ i lò nung; Tln: Th i gian K S( s ) = quán tính c a lò; τ : Th i gian tr ; T .s (Tdc s + 1)(Tcl s + 1) 3.4. T ng h p b ñi u khi n m ch vòng ñi u ch nh nhi t ñ và V i: K = Kdc . Klc .KM t c ñ ñ ng cơ T = 0,258 ; Tdc = 0,033 ; Tcl = 0,0017 3.4.1. T ng h p b ñi u khi n t c ñ ñ ng cơ Vì Tdc và Tcl r t nh so v i T, dùng phương pháp t ng các h ng s nh ñ chuy n mô hình v d ng x p x : K S( s) = T .s (TΣ s + 1) Hình 3.16. Sơ ñ c u trúc h s d ng Bi n t n – ĐCKĐBBP V i: TΣ = Tcl + Tdc = 0,033 + 0,0017 = 0.0347 - Hàm truy n ñ ng cơ: K = Kdc . Klc .KM = 1,686.38.13,445 = 861,384 1 / Le 51 , 2 - Áp d ng phương pháp t i ưu ñ i x ng, ch n b ñi u khi n W dc ( s ) = s + R s / Le s + 30 ,36 t c ñ PI có hàm truy n như sau: 51 , 2 => K dc 1, 686  1  W dc (s) = = 30 , 36 = Rω ( s ) = Kp1 +  T   T dc s + 1 1 0 , 0329 . S + 1 .S + 1  I .S  30 , 36
15 16 + Ch n a =4: - Hàm truy n m ch vòng t c ñ TI = a.TΣ = 4.0,0347 = 0,1388 K s .(TI .s + 1) Wω ( s ) = T 0,285 T .s (TΣ .s + 1).TI .s + K s .(TI .s + 1) Kp = = = 0.004767 K .TΣ a 861,384.0,0347. 4 - Hàm truy n nhi t ñ lò nung là khâu quán tính b c 1 Kp 0,004767 K ln KI = = = 0.0343 Wln ( s ) = e −τs TI 0,1388 (Tln s + 1) - Hàm truy n ñ t c a h th ng kín m ch vòng t c ñ Do ñó ta có: K s .(TI .s + 1) K ln e u WNDL ( s ) = . e −τs ω y T .s (TΣ .s + 1).TI .s + K s .(TI .s + 1) (Tln s + 1) R(s) S(s) K s .K ln V i: TΣ1 = TΣ + TI => WNDL ( s ) = T .s (TΣ1.s + 1)(Tln s + 1) - Theo nguyên lý t i ưu ñ i x ng, ch n b ñi u khi n nhi t Hình 3.17. Sơ ñ kh i h th ng ñi u khi n tín hi u ñ PID có hàm truy n sau: K  1  .Kp  1 +  T s  Kp (TA .s + 1)(TB .s + 1) T .s (TΣ . s + 1)  I.  K .Kp.(TI .s + 1) RT ( s ) = Wω ( s ) = = K  1  T .s (TΣ .s + 1).TI .s + K .Kp.(TI .s + 1) TI .s 1+ .Kp 1 +  T s  T .s (TΣ . s + 1)  I.  Trong ñó: => W ω ( s ) = K s .( T I .s + 1) K = 6,225; T = 0,285 ; T1 = Tln = 90 ; TΣ1 =0,1041 T .s (TΣ .s + 1).T I .s + K s .( T I .s + 1) + Ch n a =2 : TI = T + T1 = 0,285 + 90 = 90,285 3.4.2. T ng h p b ñi u khi n nhi t ñ lò nung Tuynel T .T1 0,285.90 Ta có c u trúc ñi u khi n nhi t ñ lò nung Tuynel TD = = = 0,284 TI 90,285 Ut t ~ T 0,285 Kp = = = 0,31 RT(s) Wω(s) Wln(s) K .TΣ1 . a 6,225.0,1041. 2 ~ Kp.TI 0,31.90,285 CBN Kp = = = 0,31098 T1 90 Hình 3.18. Sơ ñ t ng h p m ch vòng nhi t ñ
17 18 Kp 0,31098 b) K t qu mô ph ng nhi t ñ ñ t 9000C khi K =1,83 KI = = = 0,00344 TI 90,285 900 300 nhiet do dat nhiet do thuc K d = Kp.TD = 0,31098.0,284 = 0,0883 850 250 800 200 Sai lech nhiet do C Nhiet do C 3.5. T ng h p mô hình ñ ng h c mô ph ng ñi u khi n nhi t ñ 750 150 700 100 dùng b PID 650 50 3.5.1. Mô hình mô ph ng 600 0 100 200 300 400 500 Thoi gian (s) 600 700 800 900 1000 0 0 100 200 300 400 500 Thoi gian (s) 600 700 800 900 1000 Hình 3.22. Th i gian ñáp ng nhi t ñ Hình 3.23. Sai l ch nhi t ñ 3.5.3. Đánh giá k t qu mô ph ng T k t qu mô ph ng c a mô hình ñ ng h c khi s d ng b ñi u khi n PID ñ ñi u khi n nhi t ñ lò nung (vùng nung), nhi t ñ th c t bám sát nhi t ñ ñ t. Tuy nhiên th i gian ñáp ng nhi t ñ còn ch m nên chưa ñ m b o ñư c yêu c u công ngh lò nung Tuynel. Hình 3.19. Sơ ñ mô hình mô ph ng nhi t ñ lò nung dùng b ñi u 3.6. K t lu n chương 3 khi n PID Chương 3 lu n văn ñã trình bày cơ s lý thuy t ñ xây d ng các 3.5.2. K t qu mô ph ng khi dùng PID b ñi u khi n t c ñ cho ñ ng cơ b ng phương pháp kinh ñi n. Trên a) K t qu mô ph ng nhi t ñ ñ t 8620C khi K =1,59 cơ s ñó, ta ñi u khi n nhi t ñ lò nung (vùng nung) theo t c ñ 300 ñ ng cơ dùng b PID. K t qu mô ph ng có nh ng h n ch là th i 900 850 250 gian ñáp ng nhi t ñ lò nung còn ch m. Đ kh c ph c v n ñ này nhiet do dat nhiet do thuc 800 200 thì ñi u khi n m là m t gi i pháp c n nghiên c u trong chương 4. Sai lec h nhiet do C Nhiet do C 750 150 CHƯƠNG 4: NG D NG LOGIC M ĐI U KHI N NHI T 700 100 Đ LÒ NUNG TUYNEL 650 50 600 0 4.1. Gi i thi u v lý thuy t ñi u khi n m 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Thoi gian (s) Thoi gian (s) 4.1.1. Đ nh nghĩa t p m Hình 3.20. Th i gian ñáp ng nhi t ñ Hình 3.21. Sai l ch nhi t ñ 4.1.2. M t vài d ng hàm liên thu c thư ng ñư c s d ng
19 20 4.2 . Xây d ng mô hình m cho ñ i tư ng 4.4.2.2. Giá tr t p m 4.2.1. Mô hình m Mamdani 4.4.2.3. Xác ñ nh hàm liên thu c 4.2.1.1. Khâu m hóa 4.2.1.2. Khâu th c hi n lu t h p thành 4.2.1.3. Khâu gi i m 4.2.1.4. T i ưu hoá h th ng 4.2.2. Mô hình m Sugeno 4.2.3. So sánh hai lo i mô hình 4.3. T ng h p b ñi u khi n m Hình 4.10. Đ u vào 1 sai l ch nhi t ñ E 4.3.1. C u trúc c a b ñi u khi n m 4.3.2. Nguyên t c t ng h p b ñi u khi n m 4.3.3. Các bư c th c hi n khi xây d ng b ñi u khi n m 4.4. Xây d ng và thiêt k b ñi u khi n m ñi u khi n nhi t ñ lò nung 4.4.1. Xác ñ nh các bi n vào ra Hình 4.11. Đ u vào 2 t c ñ sai l ch nhi t ñ Dn Hình 4.9. C u trúc b ñi u khi n m 4.4.2. Xác ñ nh t p m 4.4.2.1. Mi n giá tr v t lý c a các bi n ngôn ng vào/ra Hình 4.12. Đ u ra là ñi n áp ñi u khi n CU + Sai l ch E ñư c ch n trong mi n giá tr : - 2620C ≤ E ≤ 2620C 4.4.3. Xây d ng các lu t ñi u khi n + T c ñ bi n thiên Dn ñư c ch n trong mi n giá tr : -10C/s ≤ Dn Dùng lu t h p thành Max - Prod, gi i m theo phương pháp ≤ 10C/s tr ng tâm ñi u khi n c th như hình sau: + Đ u ra CU có mi n giá tr : 0V ≤ CU ≤ 217 V
21 22 b) K t qu mô ph ng nhi t ñ ñ t 9000C khi K =1,83 950 300 900 250 nhiet do dat nhiet do thuc 850 200 S ai lech nhiet do C 800 150 Nhiet do C 750 100 700 50 650 0 Hình 4.13. Lu t ñi u khi n 600 -50 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 4.4.4. Quy t c h p thành và gi i m Thoi gian (s) Thoi gian (s) 4.4.5. Mô hình mô ph ng Hình 4.17. Th i gian ñáp ng nhi t ñ Hình 4.18. Sai l ch nhi t ñ 4.4.7. Nh n xét k t qu mô ph ng Khi s d ng lý thuy t m mô ph ng quá trình bi n ñ i nhi t ñ lò nung khi ñ i tư ng lò nung (vùng nung) có thông s thay ñ i có ñ c tính t t. Th i gian quá ñ t 0 s ñ n 350 s, th i gian xác l p t 350 s Hình 4.14. Mô hình mô ph ng nhi t ñ lò nung ñ n 1000 s, ñ quá ñi u ch nh khi xác l p nh hơn 2% 4.4.6. K t qu mô ph ng khi dùng b ñi u khi n m 4.5. K t lu n chương 4 a) K t qu mô ph ng nhi t ñ ñ t 8620C khi K =1,59 Như v y trên cơ s công ngh yêu c u ñi u khi n nhi t ñ lò 900 nung, ta xây d ng ñư c mô hình ñi u khi n. Xây d ng c u trúc ñi u 300 850 khi n nhi t ñ lò nung (vùng nung) s d ng lý thuy t logic m k t nhiet do dat 250 nhiet do thuc 800 200 h p ph n m m mô ph ng Matlap & Simulink. V i k t qu mô ph ng Sai lech nhiet doC Nhiet do C 750 150 nhi t ñ lò bám t t theo nhi t ñ ñ t khi thông s thay ñ i, th i gian 700 ñáp ng nhi t ñ nhanh hơn b ñi u khi n PID. V y ta ñã gi i quy t 100 650 50 ñư c như c ñi m khi dùng b ñi u khi n PID như chương 3. 600 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Thoi gian (s) Thoi gian (s) Hình 4.15. Th i gian ñáp ng nhi t ñ Hình 4.16. Sai l ch nhi t ñ
23 24 K T LU N VÀ KI N NGH 2. H n ch còn t n t i Do ki n th c chuyên môn cũng như th i gian còn nhi u h n 1. Nh ng ñóng góp c a lu n văn ch nên lu n văn ch d ng l i m c ñ mô ph ng trên Matlap – M c tiêu c a h th ng ñi u khi n t ñ ng ngày càng nâng Simulink. cao ch t lư ng. Thi t k các b ñi u khi n d a trên lý thuy t ñi u 3. Hư ng m r ng ñ tài khi n kinh ñi n còn nhi u khó khăn, do ñó ñòi h i ta ph i ng d ng - L p ñ t th c t t i Xí nghi p g ch Tuynel Lai Nghi thu c các lý thuy t ñi u khi n hi n ñ i vào trong th c t . Trong lu n văn Công ty c ph n xi măng VLXD xây l p Đà N ng (COXIVA). này ng dung lý thuy t cao c p (ñi u khi n m ) ñ ñi u khi n nhi t - ng d ng ñi u khi n m cho các lò nung. ñ lò nung (vùng nung) tuynel. Trên cơ s k t qu thu ñư c sau khi mô ph ng, lu n văn ñã ñóng góp ñư c các v n ñ sau: - Thi t k b ñi u khi n PID cho b ñi u khi n nhi t ñ lò nung theo t c ñ ñ ng cơ (t c ñ qu t). - Xây d ng ñư c b ñi u khi n m cho b ñi u khi n nhi t ñ lò nung khi ñ i tư ng không rõ. - Đã kh c ph c ñư c như c ñi m khi dùng b PID ñi u khi n nhi t ñ lò nung v i thông s ñ i tư ng thay ñ i. - V i các thông s v ch t lư ng ñi u ch nh như sai l ch tĩnh, ñ quá ñi u ch nh, th i gian quá ñ ñ u t t, nh t là ñ quá ñi u ch nh nh . V y b ñi u khi n ñã nghiên c u trong lu n văn ñã ñáp ng ñư c các yêu c u v ch t lư ng ñi u khi n cho h truy n ñ ng và có kh năng ng d ng vào th c t ñi u khi n. - Đã gi i quy t ñư c yêu c u công ngh v lò nung tuynel như: nhi t ñ th c t bám sát nhi t ñ ñ t, dao ñ ng nhi t ñ th p.