Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu điều khiển tốc độ của trục quay truyền động bằng động cơ thủy lực

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu đáp ứng quá độ về tốc độ của trục quay cho mô hình hai khối lượng quay và hai khâu đàn hồi, khi ứng dụng bộ điều khiển PID tự điều chỉnh mờ để điều khiển ở các tốc độ khác nhau. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu điều khiển tốc độ của trục quay truyền động bằng động cơ thủy lực ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA --------------------------- TRẦN NGỌC HẢI NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ CỦA TRỤC QUAY TRUYỀN ĐỘNG BẰNG ĐỘNG CƠ THỦY LỰC LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA --------------------------- TRẦN NGỌC HẢI NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ CỦA TRỤC QUAY TRUYỀN ĐỘNG BẰNG ĐỘNG CƠ THỦY LỰC Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí Mã số ngành: 9520103 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: Hướng dẫn 1: PGS.TS. Lê Cung Hướng dẫn 2: GS. TS. Ngô Văn Dũng Đà Nẵng - Năm 2020 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Lê Cung (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận án được báo cáo tại Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng ngày tháng năm 2020 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận án gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng Luận án Tiến Sĩ) TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 GS. TS. Trần Văn Nam Chủ tịch hội đồng 2 PGS. TS. Nguyễn Huy Ninh Phản biện 1 3 TS. Nguyễn Thanh Hải Phản biện 2 4 PGS. TS. Đinh Minh Diệm Phản biện 3 5 PGS. TS. Nguyễn Hữu Lộc Ủy viên 6 TS. Nguyễn Quận Ủy viên 7 PGS. TS. Lưu Đức Bình Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận án sau khi Luận án đã được báo cáo và sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận án LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả mô phỏng và thực nghiệm nêu trong Luận án là trung thực, các thông số kết cấu được tham khảo trên các tạp chí, sách chuyên khảo của trong và ngoài nước. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận án đã được chỉ rõ nguồn gốc. Nghiên cứu sinh thực hiện Luận án (Ký và ghi rõ họ tên) LỜI CÁM ƠN Em xin bày tỏ tình cảm của mình đối với hướng dẫn chính PGS. TS Lê Cung đã giúp đỡ về phương pháp, nội dung và các hướng nghiên cứu chính trong quá trình thực hiện Luận án, hướng dẫn hai GS. TS Ngô Anh Dũng (Trường Đại học Công nghệ ÉTS, Canada) đã cung cấp các tài liệu nước ngoài kịp thời. Đồng thời cám ơn tập thể cán bộ khoa Cơ khí, hiện đang ở tại Khoa cũng như đang học tập ở nước ngoài đã giúp đỡ trong việc dịch thuật, góp ý về phương pháp và tải tài liệu liên quan cho quá trình thực hiện Luận án. NCS. Trần Ngọc Hải TÓM TẮT Ngày nay, tự động hoá quá trình sản xuất và tự động hoá quá trình công nghệ là yêu cầu bức thiết của quá trình chuyển tiếp từ cách mạng khoa học - kỹ thuật sang cách mạng khoa học - công nghệ, đặc biệt nước ta đang hội nhập cuộc “Cách mạng Công nghiệp 4.0”. Mặt khác, Việt Nam hiện đang phấn đấu để trở thành một nước công nghiệp thì trình độ công nghệ của sản xuất được đánh giá bằng chỉ tiêu công nghệ tiên tiến. Mà công nghệ tiên tiến được thể hiện qua công nghệ, trang thiết bị và chất lượng sản phẩm. Cùng với sự phát triển của kỹ thuật điều khiển tự động trong máy móc thiết bị, dây chuyền thiết bị hiện đại ở các nước công nghiệp thì kỹ thuật điều khiển hệ thủy lực đang được các nhà khoa học và sản xuất trên thế giới quan tâm. Bởi vì, hệ truyền động và điều khiển hệ thủy lực có nhiều ưu điểm, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại thiết bị, đặc biệt các loại thiết bị có công suất lớn, ví dụ như: máy ép nhấn chuyên dụng, ép điều khiển số; robot công nghiệp; máy công cụ truyền thống, máy tự động chuyên dụng hoặc máy CNC; thiết bị quân sự, rađa; bộ điều khiển tự động cánh hướng của nhà máy thủy điện..v.v. Để nâng cao chất lượng điều khiển của các thiết bị nói chung thì nghiên cứu chất lượng động lực học của hệ là một trong những vấn đề hết sức cần thiết. Động lực học của hệ điều khiển thủy lực là hết sức phức tạp vì nó liên quan đến nhiều yếu tố thay đổi trong quá trình làm việc (như độ nhớt, độ đàn hồi của dầu, nhiệt độ của dầu..v.v). Qua tham khảo nhiều bài báo và sách chuyên khảo quốc tế cũng như trong nước được công bố trong các năm gần đây thì đề tài “Nghiên cứu điều khiển tốc độ của trục quay truyền động bằng động cơ thủy lực” là hết sức cần thiết đối với sự phát triển lĩnh vực này ở Việt Nam. Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu đáp ứng quá độ về tốc độ của trục quay cho mô hình hai khối lượng quay và hai khâu đàn hồi, khi ứng dụng bộ điều khiển PID tự điều chỉnh mờ để điều khiển ở các tốc độ khác nhau. Về lý thuyết là nghiên cứu mô phỏng trên máy vi tính, trong đó thiết lập được mô tả toán học, tìm mối quan hệ của các tín hiệu trong hệ thống bằng lý thuyết điều khiển tự động. Ứng dụng bộ điều khiển PID tự động điều chỉnh mờ để nghiên cứu đáp ứng quá độ về tốc độ của trục quay ở các tốc độ cài đặt khác nhau. Trong đó, thiết lập giao diện Matlab/ Guide trực quan, tích hợp các thông số kết cấu cũng như thông số điều khiển của hệ thống nhằm thuận lợi cho việc khảo sát và xử lý số liệu. Từ đó, xác định và đánh giá được các chỉ tiêu về chất lượng thông qua đáp ứng quá độ của hệ theo tiêu chuẩn ITAE. Khi nghiên cứu mô phỏng với điều khiển bộ thông số này đã ...