Đề tài Điều khiển nhiệt độ trong phòng

LÊ NGỌC PHƯƠNG SHSV:20092051 BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MỜ ĐỀ BÀI :ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRONG PHÒNG. I.Yêu cầu: -Nhiệt độ phòng thay đổi từ 10-50 độ. -Tốc độ động cơ: 0-400 vòng/phút. -Uđk: 0-10 v. -Sai lệch giữa tín hiệu đặt và tín hiệu thực: e: [-10 10] II.Tìm hiểu chung về hệ thống: Việc xây xây dựng bộ điều khiển mờ cho phòng được thực hiện qua các bước: *Bước 1: Tìm hiểu hệthống -Việc điều khiển nhiệt độ của phòng được thực hiện thông qua điều khiển tín hiệu biến tần,từ đó,biến tần sẽ điều khiển quạt,làm thay đổi nhiệt độ của phòng. -Khâu so sánh làm nhiệm vụ so sánh giữa tín hiệu đặt và tín hiệu thực e= U-Ucb. *Bước 2: chọn biến ngôn ngữ vào ra: Ta điều khiển nhiệt độ phòng theo quy luật PD,do đó,biến vào bộ điều khiển mờ là “sai lệch e” và “đạo hàm sai lệch”. Miền giá trị các biến ngôn ngữ được chọn như sau: E=[-10 10],và DE=[-50 50],Uđk=[0 10]. Hàm liên thuộc các biến ngôn ngữ được chọn như sau: µE = [µENB(x), µENM(x), µENS(x), µEZE(x), µEPS(x), µEPM(x)] µDE = [µDENB(x), µDENM(x), µDENS(x), µDEZE(x), µDEPS(x), µDEPM(x)] µU = [µUS(x), µUT(x), µUB(x), µUGB(x), µUBB(x)] *Bước 3: Xây dựng luật hợp thành: Với 6 tập mờ của mỗi đầu vào, ta xây dựng ñược 6 x 6 = 36 luật điều khiển. Các luật điều khiển này được xây dựng theo nguyên tắc sau: - Sai lệch âm càng lớn thì tác động điều khiển càng nhỏ. - Sai lệch dương càng lớn thì tác động điều khiển càng lớn. Bảng điều khiển E DE U NB NB BB NB ZE BB NB PM BB NB NM BB NB NS BB NB PS BB ZE NB GB ZE ZE GB ZE PM GB ZE NM GB ZE NS GB ZE PS GB PS NB B PS PM B PS NM B PS PS B PM NB GB PM ZE GB PM PM GB PM NM GB PM NS GB PM PS GB PS NB BB PS ZE BB PS PM BB PS NM BB PS NS BB PS PS BB NS ZE B NS NS B NS PS B PS PS B PS NS B PS ZE B *Bước 4: Chọn luật hợp thành Max-Min, giải mờbằng phương pháp trọng tâm, ta quan sát được sự tác động của các luật và quan hệvào - ra của bộ điều khiển. *Bước 5: mô phỏng: Giao diện FIS EDITOR Mờ hóa sai lệch Ta chọn vùng sai lệch E nằm trong khoảng [-10 10] với các biến ngôn ngữ:NB,ZE,PM,NM,NS,PS.Ta sử dụng hàm tam giác cho các biến ngôn ngữ. Mờ hóa đạo hàm sai lệch Ta chọn vùng sai lệch DE nằm trong khoảng [-50 50] với các biến ngôn ngữ:NB,ZE,PM,NM,NS,PS.Ta sử dụng hàm tam giác cho các biến ngôn ngữ. Mờ hóa điện áp điều khiển Vùng điện áp điều khiển nằm trong khoảng từ [-10 10],ta sử dụng các biến ngôn ngữ S,T,B,GB,BB ,sử dung hàm tam giác cho các biến ngôn ngữ. Ta có luật hợp thành sau: Từ đó ta thu được quan hệ vào ra của bộ điều khiển Quan hệ vào ra của bộ điều khiển. Hoạt động của các luật. THỰC HIỆN MÔ PHỎNG TRÊN MATLAP-SIMULINK theo cấu trúc sau: Trong đó: Biến tần được mô tả bởi hàm truyền: G(s)= Đối tượng “phòng” ta sấp xỉ về 1 khâu phi tuyến gần đúng như sau: T= Khâu phản hồi về coi là 1 khâu khuyeech đại với Kkđ=0.2 *khi ta đặt là đặt giá trị nhiệt độ,mà giá trị đầu vào là điện áp,do đó ta cần khối chuyển đổi “ NHIETDO-DIENAP” ,coi là 1 khâu khuyeech đại với Kkđ=0.2 Ta có kết quả mô phỏng sau(với nhiêt độ đặt là 30 độ): Đáp ứng nhiệt độ khi nhiệt độ đặt là 30 độ Nhận xét: tuy giá trị nhiệt độ thực có bám theo giá trị đặt nhưng vẫn còn sai số.với nhiệt độ của phòng biến đổi liên tục thì sai số coi như chấp nhận được.