ĐỒ ÁN - Nghiên Cứu Xây Dựng Hệ Điều Khiển Nhiệt Độ Lò Sấy Dầu Nguyên Liệu


MỤC LỤC .............................. I
DANH MỤC HÌNH VẼ ................... IV
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......... VI
LỜI CAM ĐOAN ......... 1
LỜI MỞ ĐẦU ..................... I
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÕ SẤY  CÔNG NGHIỆP ......... 5
1.1. Tổng quan về lò công nghiệp. ..... 5
1.1.1. Khái niệm. ................. 5
1.1.2. Phân loại LCN ................ 5
1.1.2.1. LCN theo đặc điểm nguồn nhiệt: ...... 5
1.1.2.2. LCN theo đặc điểm công nghệ. ........ 5
1.1.2.3. LCN theo chế độ nhiệt. ......................... 6
1.1.2.4. LCN theo đặc điểm cấu trúc. ............. 6
1.1.3. Các đặc trưng cơ bản của  LCN ............. 6
1.1.3.1. Chế độ nhiệt độ của lò. .................. 6
1.1.3.2. Chế độ nhiệt của lò. .................... 7
1.1.3.3. Công suất nhiệt của lò. ........... 7

1.1.3.4. Năng suất của lò ......................................................................................... 7
1.1.4. Các chế độ làm việc của LCN ............................................................................ 7
1.1.4.1. Chế độ làm việc bức xạ. .............................................................................. 7
1.1.4.2. Chế độ làm việc đối lưu .............................................................................. 8
1.2. Giới thiệu chung về lò sấy công nghiệp ................................................................... 9
1.2.1. Cấu trúc của hệ thống lò sấy ............................................................................. 9
1.2.1.1. Các bộ phận cơ bản của hệ thống lò sấy .................................................... 9
1.2.1.2. Các dạng cấu trúc hệ thống lò sấy ............................................................ 10
1.2.2. Các chỉ tiêu xác định chất lượng của dầu Fuel-oil (FO) ................................ 11
1.2.2.1. Khái quát chung ........................................................................................ 11
1.2.2.2. Các chỉ tiêu xác định chất lượng của dầu Fuel-oil (FO) .......................... 11
1.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy dầu FO .................................................................... 15

CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN CỦA LÕ SẤY DẦU  ...................... 18
2.1. Giới thiệu chung về lò điện trở ............................................................................... 18
2.1.1. Đặc điểm. ......................................................................................................... 18
2.1.2. Nguyên lý làm việc. .......................................................................................... 18
2.1.3. Phân loại lò điện trở ........................................................................................ 18
2.1.4. Cấu tạo lò điện trở. .......................................................................................... 19
2.2. Các phương pháp xây dựng mô hình toán học. ...................................................... 21
2.3. Mô tả toán học lò điện trở ...................................................................................... 25
2.3.1. Nhận dạng lò điện trở. ..................................................................................... 25
2.3.2. Xác định mô hình đối tượng của hệ thống ....................................................... 26

CHƢƠNG 3. XÁC ĐỊNH THUẬT TOÁN CỦA ĐỐI TƢỢNG ĐIỀU KHIỂN .... 28
3.1. Giới thiệu về các bộ điều chỉnh PID và một số luật hiệu chỉnh. ............................ 28
3.1.1. Cấu trúc chung của một hệ điều khiển tự động. .............................................. 28
3.1.2.  Đặc tính quá độ và các chỉ tiêu đánh giá chất lượng hệ điều khiển tự động.
 .......................................................................................................................... 29
3.1.3. Phân tích các luật điều khiển. .......................................................................... 30
3.1.3.1. Luật điều khiển tỷ lệ (P) ............................................................................ 30
3.1.3.2. Luật điều khiển tích phân(I) ...................................................................... 31
3.1.3.3. Luật điều khiển tỷ lệ - tích phân(PI) ......................................................... 31
3.1.3.4. Luật điều khiển tỷ lệ - tích phân – vi phân (PID) ..................................... 32
3.1.4. Tác động của việc tăng một thông số độc lập ................................................. 34
3.2. Các phương pháp thiết kế bộ điều khiển PID…………………………………… 34
3.2.1. Phương pháp thực nghiệm ............................................................................... 34
3.2.2. Phương pháp thiết kế dựa trên miền tần số ..................................................... 38
3.2.2.1.Phương pháp tối ưu độ lớn ........................................................................ 38
3.2.2.2.Phương pháp tối ưu đối xứng .................................................................... 41
3.3.2. Phương pháp Ziegler- Nichols để xác định tham số cho bộ điều khiển PID

truyền thống. ..................................................................................................... 45
CHƯƠNG 4. MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM ................................................... 48
4.1. Mô phỏng ................................................................................................................ 48
4.2. Thiết kế hệ thống- Thực nghiệm ............................................................................ 50
4.2.1. Tổng quan phần cứng của hệ thống. ............................................................... 50
4.2.2. Thiết kế chi tiết phần cứng. .............................................................................. 50
4.2.3. Thử nghiệm thực tế .......................................................................................... 62
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 633
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 644
PHỤ LỤC ....................................................................................................................... I


MỤC LỤC .............................. I
DANH MỤC HÌNH VẼ ................... IV
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......... VI
LỜI CAM ĐOAN ......... 1
LỜI MỞ ĐẦU ..................... I
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÕ SẤY  CÔNG NGHIỆP ......... 5
1.1. Tổng quan về lò công nghiệp. ..... 5
1.1.1. Khái niệm. ................. 5
1.1.2. Phân loại LCN ................ 5
1.1.2.1. LCN theo đặc điểm nguồn nhiệt: ...... 5
1.1.2.2. LCN theo đặc điểm công nghệ. ........ 5
1.1.2.3. LCN theo chế độ nhiệt. ......................... 6
1.1.2.4. LCN theo đặc điểm cấu trúc. ............. 6
1.1.3. Các đặc trưng cơ bản của  LCN ............. 6
1.1.3.1. Chế độ nhiệt độ của lò. .................. 6
1.1.3.2. Chế độ nhiệt của lò. .................... 7
1.1.3.3. Công suất nhiệt của lò. ........... 7

1.1.3.4. Năng suất của lò ......................................................................................... 7
1.1.4. Các chế độ làm việc của LCN ............................................................................ 7
1.1.4.1. Chế độ làm việc bức xạ. .............................................................................. 7
1.1.4.2. Chế độ làm việc đối lưu .............................................................................. 8
1.2. Giới thiệu chung về lò sấy công nghiệp ................................................................... 9
1.2.1. Cấu trúc của hệ thống lò sấy ............................................................................. 9
1.2.1.1. Các bộ phận cơ bản của hệ thống lò sấy .................................................... 9
1.2.1.2. Các dạng cấu trúc hệ thống lò sấy ............................................................ 10
1.2.2. Các chỉ tiêu xác định chất lượng của dầu Fuel-oil (FO) ................................ 11
1.2.2.1. Khái quát chung ........................................................................................ 11
1.2.2.2. Các chỉ tiêu xác định chất lượng của dầu Fuel-oil (FO) .......................... 11
1.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy dầu FO .................................................................... 15

CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN CỦA LÕ SẤY DẦU  ...................... 18
2.1. Giới thiệu chung về lò điện trở ............................................................................... 18
2.1.1. Đặc điểm. ......................................................................................................... 18
2.1.2. Nguyên lý làm việc. .......................................................................................... 18
2.1.3. Phân loại lò điện trở ........................................................................................ 18
2.1.4. Cấu tạo lò điện trở. .......................................................................................... 19
2.2. Các phương pháp xây dựng mô hình toán học. ...................................................... 21
2.3. Mô tả toán học lò điện trở ...................................................................................... 25
2.3.1. Nhận dạng lò điện trở. ..................................................................................... 25
2.3.2. Xác định mô hình đối tượng của hệ thống ....................................................... 26

CHƢƠNG 3. XÁC ĐỊNH THUẬT TOÁN CỦA ĐỐI TƢỢNG ĐIỀU KHIỂN .... 28
3.1. Giới thiệu về các bộ điều chỉnh PID và một số luật hiệu chỉnh. ............................ 28
3.1.1. Cấu trúc chung của một hệ điều khiển tự động. .............................................. 28
3.1.2.  Đặc tính quá độ và các chỉ tiêu đánh giá chất lượng hệ điều khiển tự động.
 .......................................................................................................................... 29
3.1.3. Phân tích các luật điều khiển. .......................................................................... 30
3.1.3.1. Luật điều khiển tỷ lệ (P) ............................................................................ 30
3.1.3.2. Luật điều khiển tích phân(I) ...................................................................... 31
3.1.3.3. Luật điều khiển tỷ lệ - tích phân(PI) ......................................................... 31
3.1.3.4. Luật điều khiển tỷ lệ - tích phân – vi phân (PID) ..................................... 32
3.1.4. Tác động của việc tăng một thông số độc lập ................................................. 34
3.2. Các phương pháp thiết kế bộ điều khiển PID…………………………………… 34
3.2.1. Phương pháp thực nghiệm ............................................................................... 34
3.2.2. Phương pháp thiết kế dựa trên miền tần số ..................................................... 38
3.2.2.1.Phương pháp tối ưu độ lớn ........................................................................ 38
3.2.2.2.Phương pháp tối ưu đối xứng .................................................................... 41
3.3.2. Phương pháp Ziegler- Nichols để xác định tham số cho bộ điều khiển PID

truyền thống. ..................................................................................................... 45
CHƯƠNG 4. MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM ................................................... 48
4.1. Mô phỏng ................................................................................................................ 48
4.2. Thiết kế hệ thống- Thực nghiệm ............................................................................ 50
4.2.1. Tổng quan phần cứng của hệ thống. ............................................................... 50
4.2.2. Thiết kế chi tiết phần cứng. .............................................................................. 50
4.2.3. Thử nghiệm thực tế .......................................................................................... 62
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 633
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 644
PHỤ LỤC ....................................................................................................................... I

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: