Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu điều khiển nhiệt độ trong quá trình nhiệt luyện chi tiết dạng tấm phẳng

Đề tài nghiên cứu giải bài toán điều khiển nhiệt độ trong phôi, thực chất là bài toán điều khiển cho hệ thống có tham số phân bố; ứng dụng cho quá trình gia công nhiệt luyện một số dạng chi tiết cơ khí, cụ thể là thép tấm. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu điều khiển nhiệt độ trong quá trình nhiệt luyện chi tiết dạng tấm phẳng ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TÔ THỊ HƯƠNG QUY NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘTRONG QUÁ TRÌNH NHIỆT LUYỆN CHI TIẾT DẠNG TẤM PHẲNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT THÁI NGUYÊN, 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP TÔ THỊ HƯƠNG QUY NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘTRONG QUÁ TRÌNH NHIỆT LUYỆN CHI TIẾT DẠNG TẤM PHẲNGChuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 60.52.02.16 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬTKHOA CHUYÊN MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TRƯỞNG KHOA PGS.TS. NGUYỄN HỮU CÔNG PHÒNG ĐÀO TẠO THÁI NGUYÊN, 2017Luận văn thạc sỹ kĩ thuật 1 Hướng dẫn KH: PGS.TS Nguyễn Hữu Công LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, lời cảm ơn sâu sắc tới thầygiáo - PGS,TS Nguyễn Hữu Công, người đã trực tiếp chỉ bảo và thầy giáo - TS VũNgọc Kiên hướng dẫn em trong suốt thời gian qua. Em xin bày tỏ lòng cảm ơn đối với các thầy cô giáo trong Khoa, bộ môn cùngđông đảo bạn bè, đồng nghiệp đã cổ vũ rất nhiều cho việc thực hiện luận văn này. Mặc dù được sự chỉ bảo sát sao của thầy hướng dẫn, sự nỗ lực cố gắng của bảnthân. Song vì kiến thức còn hạn chế, nên chắc chắn luận văn này không tránh khỏinhững thiếu sót nhất định. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo và sựgóp ý chân thành của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn!Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên Luận văn thạc sỹ kĩ thuật 2 Hướng dẫn KH: PGS.TS Nguyễn Hữu Công MỤC LỤCLỜI CẢM ƠN .............................................................................................................1MỤC LỤC ...................................................................................................................2DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .....................................................................4LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................................6CHƯƠNG 1. 9YÊU CẦU CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN NHIỆTĐỘ TRONG NHIỆT LUYỆN .....................................................................................9 1.1 Khái quát chung về điều khiển nhiệt độ. ...........................................................9 1.2 Yêu cầu công nghệ của quá trình điều khiển nhiệt độ trong nhiệt luyện ........10 1.2.1 Các khái niệm cơ bản về nhiệt luyện ........................................................10 1.2.2 Các tác dụng chủ yếu của nhiệt luyện ......................................................11 1.2.3 Một số phương pháp nhiệt luyện cơ bản ..................................................12 1.2.4 Một ví dụ về nhiệt luyện – nhiệt luyện thép cắt gọt .................................17 1.3. Thành lập phương trình truyền nhiệt ..............................................................19 1.4. Điều kiện ban đầu và điều kiện biên ..............................................................21 1.5. Tính toán trường nhiệt độ trong phôi tấm bằng phương pháp giải tích .........22 1.6. Tính toán trường nhiệt độ trong phôi tấm bằng phương pháp số ...................24 1.6.1. Phương pháp sai phân giải bài toán có trị ban đầu ..................................25 1.6.2. Phương pháp sai phân giải bài toán truyền nhiệt một chiều ....................29 1.7. Kết luận chương 1 ..........................................................................................35CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN CỦA BÀI TOÁN ĐIỀUKHIỂN NHIỆT ĐỘ...................................................................................................36 2.1. Xây dựng mô hình toán học của đối tượng điều khiển ..................................36 2.1.1 Các phương pháp xác định đặc tính động học của đổi tượng điều khiển .36 2.1.2 Mô hình lò điện trở trên quan điểm điều khiển ........................................37 2.2. Xây dựng mô hình tính toán nhiệt độ của thép tấm .......................................39 2.2.1 Đặt vấn đề .................................................................................................39 2.2.2 Xây dựng mô hình tính toán nhiệt độ thép tấm theo mô hình hàm truyền ...... 40 2.3. Ví dụ tính toán hàm truyền từng lớp khi chia phôi thành 1 lớp và 3 lớp .......51 2.4. Kết quả mô phỏng cho bộ quan sát nhiệt độ ..................................................52Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái NguyênLuận văn thạc sỹ kĩ thuật 3 Hướng dẫn KH: PGS.TS Nguyễn Hữu Công 2.5. Kết luận ..........................................................................................................54CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRONG THÉP TẤM ....55 3.1. Giới thiệu bộ điều khiển mờ ...........................................................................55 3.2. Thiết kế bộ điều khiển mờ ..............................................................................70 3.3. Thiết kế bộ điều khiển mờ cho hệ thống điều khiển nhiệt độ thép tấm .........77CHƯƠNG 4. CÁC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ...........................................................83 4.1. Kết quả mô phỏng khi thiết kế bộ điều khiển mờ để điều khiển nhiệt độ thép tấm 3 lớp ................................................................................................................83 4.2. Kết quả mô phỏng khi thiết kế bộ điều khiển mờ để điều khiển nhiệt độ thép tấm khi thông số ...