Nghiên cứu xây dựng bộ điều khiển PID cho hệ phi tuyến bồn nước đơn sử dụng công cụ Xilinx System Generator với Matlab & Simulink để cấu hình cho vi mạch FPGA

sao sao sao sao sao
23/09/2021 15:07

Bài báo đề xuất một phương pháp thiết kế bộ điều khiển PID cho đối tượng phi tuyến bồn đơn sử dụng công nghệ vi mạch lập trình số FPGA. Vi mạch lập trình FPGA sử dụng là XC6SLX9 cấu hình trong kit SPARTAN-6 của XILINX, lập trình cho kit sử dụng công cụ Matlab - Simulink. Việc khai thác kit này để xây dựng bộ điều khiển PID áp dụng cho đối tượng bậc 2, nhằm giúp các kỹ sư khai thác công nghệ phần cứng hiện đại áp dụng vào các kỹ thuật điều khiển và tự động hóa trong công nghiệp. Kết quả nghiên cứu đã xây dựng thành công bộ điều khiển PID bằng vi mạch lập trình số FPGA để điều khiển đối tượng bậc 2. Ngoài ra, kết quả cũng cho thấy khả năng áp dụng vi mạch lập trình số để xây dựng các bộ điều khiển dạng khác như FLC, LQR, MPC cho các đối tượng điều khiển khác nhau trong công nghiệp.

Tác giả: PGS. TS. LƯU KIM THÀNH
             TS. ĐÀO QUANG KHANH
             ThS. ĐẶNG ĐÌNH PHÚC
             Trường Đại học Hàng hải Việt Nam

Image752056
Hệ thống bồn nước đơn có tiết diện ngang thay đổi theo chiều cao

Thiết kế, tổng hợp các bộ điều khiển là những nhiệm vụ quan trọng của các kỹ sư ngành kỹ thuật điều khiển và tự động hóa. Trong đó, bộ điều khiển PID là bộ điều khiển phổ biến trong công nghiệp, nó thường được tích hợp sẵn trong các thiết bị điều khiển như PLC, bộ điều khiển nhiệt độ, bộ điều khiển truyền động Servo Driver... Trong các nghiên cứu, các bộ điều khiển PID thường được thiết kế và tổng hợp bằng các phần cứng có vi điều khiển, DSP, PLC... Việc thiết kế và tổng hợp bộ PID bằng thiết bị lập trình số FPGA là một hướng nghiên cứu mới, áp dụng công nghệ phần cứng hiện đại, có độ chính xác và ổn định cao. Ngoài ra, việc kết hợp FPGA với công cụ lập trình bằng Matlab - Simulink làm cho việc tổng hợp hệ thống điều khiển có sử dụng PID trở lên dễ dàng và nhanh chóng. Vì vậy, nhóm tác giả đề xuất nghiên cứu tổng hợp bộ điều khiển PID cho hệ phi tuyến bồn nước đơn sử dụng công nghệ lập trình số FPGA - Matlab & Simulink.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây

Ý kiến của bạn

Bình luận

Phát triển nguồn nhân lực cho xây dựng, vận hành đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam

Phát triển nguồn nhân lực cho xây dựng, vận hành đường sắt tốc độ cao Bắc - Nam

Đường sắt tốc độ cao (ĐSTĐC) Bắc - Nam là dự án trọng điểm quốc gia, có ý nghĩa hết sức quan trọng, góp phần phát triển kinh tế - xã hội, công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Trong đó, việc tiếp nhận chuyển giao công nghệ, phát triển công nghiệp và đào tạo nguồn nhân lực là một trong những yếu tố quan trọng đảm bảo quá trình đầu tư, vận hành, khai thác hiệu quả và từng bước đưa đường sắt tốc độ cao trở thành động lực phát triển của nền kinh tế.

Hội thảo quốc tế Xây dựng đường sắt tốc độ cao ở Việt Nam và Kinh nghiệm từ Trung Quốc

Hội thảo quốc tế Xây dựng đường sắt tốc độ cao ở Việt Nam và Kinh nghiệm từ Trung Quốc

Ngày 9/1 tại Hà Nội, Trường Đại học Giao thông vận tải (GTVT) phối hợp Trường Đại học Giao thông Tây Nam (Trung Quốc) tổ chức Hội thảo quốc tế Xây dựng đường sắt tốc độ cao tại Việt Nam và Kinh nghiệm của Trung Quốc.

Phát triển đường thuỷ nội địa - Giải pháp giảm bền vững chi phí logistics

Phát triển đường thuỷ nội địa - Giải pháp giảm bền vững chi phí logistics

Tại Việt Nam, chi phí logistics trung bình ở mức tương đương 16,8 - 17% GDP và vẫn còn ở mức khá cao so với mức bình quân chung của thế giới (khoảng 10,6%). Với tốc độ tăng lượng hàng hóa nêu trên, nếu cơ sở hạ tầng logistics và tính kết nối giữa các phương thức vận tải không được cải thiện sẽ không thể đáp ứng được nhu cầu vận tải, tình trạng tắc nghẽn các tuyến đường dẫn vào cảng biển chính sẽ ngày càng nghiêm trọng, khi đó chi phí logistics có thể tăng cao hơn so với thời điểm hiện tại, nếu không có giải pháp vận tải lâu dài, bền vững.

Tiêu chuẩn thiết bị an toàn cho trẻ em trên ô tô, kinh nghiệm thế giới và hướng áp dụng ở Việt Nam

Tiêu chuẩn thiết bị an toàn cho trẻ em trên ô tô, kinh nghiệm thế giới và hướng áp dụng ở Việt Nam

Tiêu chuẩn kỹ thuật số 44 (UN Regulation No.44 - UN R44) và Tiêu chuẩn kỹ thuật số 129 (UN Regulation No.129 - UN R129) do Ủy ban Kinh tế Liên hợp quốc về châu Âu (UNECE) ban hành cho hệ thống thiết bị an toàn của trẻ em trên xe ô tô. Hai tiêu chuẩn này được trình bày và so sánh với nhau để làm rõ tính ứng dụng thực tế vào Việt Nam. Bên cạnh đó, tình hình áp dụng hai tiêu chuẩn này trên thế giới và cụ thể tại Malaysia được trình bày chi tiết. Hiện tại, Việt Nam nên áp dụng đồng thời cả hai tiêu chuẩn để khuyến khích người đi ô tô sử dụng ghế trẻ em theo khả năng tài chính và nhu cầu an toàn; đồng thời nên có định hướng dẫn chuyển hoàn toàn sang UN R129.

5 thông tư mới lĩnh vực đăng kiểm cùng có hiệu lực từ 1/1/2025

5 thông tư mới lĩnh vực đăng kiểm cùng có hiệu lực từ 1/1/2025

Theo Cục Đăng kiểm VN, 5 thông tư mới về lĩnh vực đăng kiểm cùng có hiệu lực từ 1/1/2025, nhằm đồng bộ hóa về thời gian với Luật Trật tự, ATGT đường bộ.

Đề xuất thiết lập tuyến vận tải thủy xuyên suốt 4 nước dọc sông Mê Kông

Đề xuất thiết lập tuyến vận tải thủy xuyên suốt 4 nước dọc sông Mê Kông

6 quốc gia dọc tuyến sông Lan Thương – Mê Kông đang hướng đến xây dựng, áp dụng các quy định chung về giao thông thủy trên tuyến sông này; tiến tới thiết lập mạng lưới vận tải thủy xuyên suốt 4 nước.