I. Mở Đầu
Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc xây dựng bộ điều khiển mờ thích nghi nhằm cân bằng tải cho hệ thống hai động cơ một chiều. Mục tiêu chính là tìm hiểu và phát triển một giải pháp điều khiển hiệu quả cho các hệ thống truyền động điện, đặc biệt là trong các ứng dụng công nghiệp. Việc sử dụng hai động cơ thay vì một động cơ lớn giúp giảm thiểu chi phí và tăng tính linh hoạt trong thiết kế. Đề tài này không chỉ giải quyết vấn đề kỹ thuật mà còn có ý nghĩa thực tiễn cao trong việc nâng cao hiệu suất làm việc của các hệ thống tự động hóa.
1.1. Mục Tiêu Nghiên Cứu
Mục tiêu nghiên cứu của luận văn bao gồm việc tìm hiểu hệ truyền động hai động cơ một chiều nối cứng trục, xây dựng cấu trúc điều khiển cho hệ thống này và thiết kế bộ điều khiển mờ thích nghi. Đặc biệt, việc đánh giá chất lượng của bộ điều khiển thông qua mô phỏng là một phần quan trọng trong nghiên cứu. Điều này giúp xác định tính khả thi và hiệu quả của giải pháp đề xuất trong thực tế.
1.2. Nội Dung Luận Văn
Nội dung của luận văn được chia thành ba chương chính. Chương đầu tiên tổng quan về bài toán điều khiển hai động cơ một chiều nối cứng trục, bao gồm các phương pháp điều chỉnh tốc độ và các chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết. Chương thứ hai tập trung vào tính toán và thiết kế bộ điều khiển mờ thích nghi, trong khi chương ba khảo sát chất lượng hệ thống bằng mô phỏng MATLAB/SIMULINK. Mỗi chương đều có những nội dung cụ thể và chi tiết nhằm cung cấp cái nhìn tổng quát về vấn đề nghiên cứu.
II. Tổng Quan Bài Toán Điều Khiển Hai Động Cơ Một Chiều
Chương này trình bày tổng quan về điều khiển tốc độ động cơ một chiều và các phương pháp điều chỉnh tốc độ. Việc điều chỉnh tốc độ là rất quan trọng trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp, nơi mà yêu cầu về tốc độ và mô men là rất đa dạng. Các chỉ tiêu kỹ thuật như độ cứng của đặc tính cơ, phạm vi điều chỉnh tốc độ và tính kinh tế của hệ thống được phân tích kỹ lưỡng. Những phương pháp điều chỉnh tốc độ như thay đổi điện áp, thay đổi từ thông và thay đổi điện trở phụ được thảo luận, cùng với ưu nhược điểm của từng phương pháp.
2.1. Tổng Quan Về Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Một Chiều
Điều khiển tốc độ động cơ một chiều là một trong những vấn đề quan trọng trong tự động hóa công nghiệp. Các máy sản xuất thường yêu cầu nhiều cấp tốc độ khác nhau để phù hợp với quy trình công nghệ. Việc điều chỉnh tốc độ có thể thực hiện thông qua nhiều phương pháp khác nhau, mỗi phương pháp có những ưu điểm và hạn chế riêng. Đặc biệt, việc lựa chọn phương pháp điều chỉnh phù hợp sẽ ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và độ ổn định của hệ thống.
2.2. Các Phương Pháp Điều Khiển Tốc Độ
Có nhiều phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều, bao gồm điều chỉnh điện áp, thay đổi từ thông và thay đổi điện trở phụ. Mỗi phương pháp đều có những ứng dụng cụ thể và phù hợp với từng loại tải khác nhau. Việc lựa chọn phương pháp điều chỉnh không chỉ dựa vào yêu cầu kỹ thuật mà còn phụ thuộc vào chi phí và tính khả thi trong thực tế. Các phương pháp này cần được đánh giá kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.
III. Tính Toán Và Thiết Kế Bộ Điều Khiển Mờ Thích Nghi
Chương này tập trung vào việc thiết kế bộ điều khiển mờ thích nghi cho hệ thống hai động cơ một chiều. Việc xây dựng cấu trúc điều khiển mờ dựa trên lý thuyết logic mờ và các khái niệm về tập mờ. Các mô hình toán học của bộ điều khiển được phát triển để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong việc điều khiển tải. Sơ đồ khối của bộ điều khiển mờ và các phương pháp thiết kế được trình bày chi tiết, giúp người đọc hiểu rõ hơn về quy trình thiết kế.
3.1. Tổng Quan Về Hệ Logic Mờ
Hệ logic mờ là một công cụ mạnh mẽ trong việc điều khiển các hệ thống phức tạp. Khái niệm về tập mờ và các quy tắc điều khiển được áp dụng để xây dựng bộ điều khiển mờ thích nghi. Sơ đồ khối của bộ điều khiển mờ được thiết kế để đảm bảo tính linh hoạt và khả năng thích ứng với các thay đổi trong hệ thống. Việc áp dụng lý thuyết mờ giúp cải thiện độ chính xác và hiệu suất của hệ thống điều khiển.
3.2. Thiết Kế Bộ Điều Khiển Mờ Thích Nghi
Thiết kế bộ điều khiển mờ thích nghi bao gồm việc xây dựng mô hình toán học và cấu trúc điều khiển cho hệ thống. Các tham số của bộ điều khiển được điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu suất làm việc. Việc mô phỏng bằng MATLAB/SIMULINK giúp đánh giá chất lượng của bộ điều khiển trong các điều kiện khác nhau. Kết quả mô phỏng cho thấy bộ điều khiển mờ thích nghi có khả năng cân bằng tải hiệu quả cho hệ thống hai động cơ một chiều.
