Bài tập lớn: Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ bằng phương pháp thay đổi thời gian đốt cho lò điện

Đề tài Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ bằng phương pháp thay đổi thời gian đốt cho lò điện nhằm tìm hiểu chung về mạch KĐTT, mạch PID, phương pháp thay đổi công suất sấy bằng cách thay đổi thời gian cấp điện. Thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ cho lò điện với bộ điềukhiển PID. Xây dưng chương trình mô phỏng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập lớn: Thiết kế mạch điều khiển nhiệt độ bằng phương pháp thay đổi thời gian đốt cho lò điện Đại học công nghiệp Hà Nội Khoađiện --------∞..∞------- BÀI TẬP LỚN VI MẠCH TƯƠNG TỰ & VI MẠCH SỐĐỀ TÀI :THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THAY ĐỔI T HỜI GIAN ĐỐT CHO LÒ ĐIỆNGiáoviên :TS . NguyễnVănVinhSinh viên thực hiện :Lớp : Tự động hóa 3- khóa 6Nhóm : 8MỤC LỤC Lời nói đầuKhoa học công nghệ hiện đại đã có những bước tiến nhanh và xa đi theo đólà những thành tựu ứng dụng trong mọi lĩnh vực dời sống, công nghiệp. Kĩthuật điều khiển trong tiến trình hoàn thiện lý thuyết cũng tạo cho mìnhnhiều phát triển có ý nghĩa. Bây giờ khi nhắc tới điều khiển con người dưòngnhư hình dung đến sự chính xác, tốc độ xử lý và thuật toán thông minh đồngnghĩa là lượng chất xám cao hơn. Có thể nói trong lĩnh vực điều khiển vàtrong công nghiệp thì bộ điều khiển PID có ứng dụng kha rộng rãi, một giảpháp đa năng chocác ứng dụng cả Analog cũng như Digital. Thống kê chothấy có tới hơn 90% các bộ điều khiển sử dụng trong thực tế là PID. Rõ ràngnếu có thiết kế và chọn lựa các thông số hợp lý cho bộ điều khiển PID thìviệc đạt được các chỉ tiêu chất lượng mong muốn là khả thi Bộ điều khiểnPID cũng giúp người sử dụng dễ dàng tích hợp cũng như chọn các luật điềukhiển như : tỉ lệ(P), tích phân(I), tỉ lệ tích phân(PI), tỉ lệ vi phân(PD)… saocho phù hợp đối với các đối tượng điều khiển. Nhiều quá trình trong côngnghiệp việc sử dụng bộ điều khiển PID là không thể thay thế như khống chếnhiệt độ, mức, tốc độ…? Ngay cả những lý thuyết điều khiển hiện đại cũngkhông cho ta những hiệu quả cao như bộ điều khiển PID mang lại.Ngoài rabộ điều khiển PID còn ứng dụng nhiều trong điều khiển thích nghi,bền vữngvẫn mang lại hiệu quả cao trong các cơ cấu chỉnh định. Lời cảm ơn Đầu tiên , em xin gửi lời cảm ơn tới nhà trường , khoa điện, bộ môn đãtạo điều kiện thuận lợi nhất cho em học tập cũng như nghiên cứu .Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Văn Vinh- người đã hết sứctận tình chỉ bảo , định hướng , góp ý, định hướng ý tưởng thực hiện cũng nhưchỉ dẫn tài liệu để thực hiện đề tài này. Với một sinh viên năm thứ 3 , khi mà lý thuyết cũng như kiến thức thực tếcòn chưa có nhiều thì đề tài này thực sự khó nhưng khá bổ ích với chúng em .Tuy nhiên trong quá trình thực hiện , với kiến thức còn ít ỏi của mình thì emkhó có thể tránh khỏi những sai sót cũng như nhầm lẫn , nên em mong quýthầy cô góp ý để em có thể hiểu rõ hơn vấn đề . Em xin trân thành cảm ơn!Nhận xét của giáo viên :……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………CHƯƠNG I: MẠCH KĐTTI.MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN 1. ĐịnhnghĩaMạch khuếch đại thuật toán (operational amplifier), thường được gọi tắtlà op-amp là một mạch khuếch đại DC-coupled (tín hiệu đầu vào bao gồmcả tín hiệu BIAS) với hệ số khuếch đại rất cao, có đầu vào vi sai, và thôngthường có đầu ra đơn. Trong những ứng dụng thông thường, đầu ra đượcđiều khiển bằng một mạch hồi tiếp âm sao cho có thể xác định độ lợi đầu ra,tổng trở đầu vào và tổng trở đầu ra.Các mạch khuếch đại thuật toán có những ứng dụng trải rộng trong rấtnhiều các thiết bị điện tử thời nay từ các thiết bị điện tử dân dụng, côngnghiệp và khoa học. Các mạch khuếch đại thuật toán thông dụng hiện nay cógiá bán rất rẻ. Các thiết kế hiện đại đã được điện tử hóa chặt chẽ hơn trướcđây, và một số thiết kế cho phép mạch điện chịu đựng được tình trạng ngắnmạch đầu ra mà không làm hư hỏngKý hiệu một mạch khuếch đại thuật toán như sau:Ký hiệu của mạch khuếch đại thuật toán trên sơ đồ điệnTrong đó:  V+: Đầu vào không đảo  V−: Đầu vào đảo  Vout: Đầu ra  VS+: Nguồn cung cấp điện dương  VS−: Nguồn cung cấp điện âmCác chân cấp nguồn (VS+ and VS−) có thể được ký hiệu bằng nhiều cách khácnhau. Cho dù vậy, chúng luôn có chức năng như cũ. Thông thường nhữngchân này thường được vẽ dồn về góc trái của sơ đồ cùng với hệ thống cấpnguồn cho bản vẽ được rõ ràng. Một số sơ đồ người ta có thể giản lược lại,và không vẽ phần cấp nguồn này. Vị trí của đầu vào đảo và đầu vào khôngđảo có thể hoán chuyển cho nhau khi cần thiết. Nhưng chân cấp nguồnthường không được đảo ngược lại.2.Nguyên lý hoạt độngĐầu vào vi sai của mạch khuếch đại gồm có đầu vào đảo và đầu vào khôngđảo, và mạch khuếch đại thuật toán thực tế sẽ chỉ khuếch đại hiệu số điệnt ...