2 Thu thập dữ liệu nhận dạng

Hình 5.2.1-12



Sơ đồ khối của vòng điều khiển nhiệt độ TIC8253



Như đã nêu trong mục 3.2.2, ta thấy rằng khối FLOW PROCESS thực ra mô tả

quá trình duy trì lưu lượng nước làm mát của bộ điều khiển thứ cấp FIC8252 của vòng

cascade điều khiển nhiệt độ. Do đó, khi xem lưu lượng nước làm mát FIC8252.PV là

biến ngõ vào và TIC8253.PV là biến ngõ ra thì FLOW PROCESS và

TEMPERATURE PROCESS thực ra là sự phân tách chi tiết của quá trình điều khiển

nhiệt độ. Nói cách khác, khối G11 (hình 5.1.1-2) chỉ là quá trình TEMPERATURE mà

không bao gồm quá trình FLOW (hình 5.2.1-1). Tương tự khối G12 chỉ là quá trình

PRESSURE mà không bao gồm quá trình FLOW.

Các dữ liệu thu thập (đã được loại bỏ giá trị trung bình) được như dưới đây:

Luu luong nhien lieu FIC8201.PV vao buong dot (exp1fic8201pv)

120



100



80



60



40



20



0



-20



-40



-60



-80

0



500



1000



1500



2000



2500



3000



3500



4000



4500



5000



Hình 5.2.1-13 Lưu lượng nhiên liệu vào buồng đốt FIC8201.PV

Luu luong nuoc Quench FIC8252.PV (exp1fic8252pv)



0.6



0.4



0.2



0



-0.2



-0.4



-0.6

0



500



1000



1500



2000



2500



3000



3500



4000



4500



Hình 5.2.1-14 Lưu lượng nước làm mát (Quench water) FIC8252.PV

Luu luong hoi qua nhiet (tai) FI8253.PV (exp1fi8253pv)

1000



500



0



-500



-1000



-1500



-2000

0



500



1000



1500



2000



2500



3000



3500



4000



Hình 5.2.1-15 Lưu lượng hơi quá nhiệt FI8253.PV (tải) ra khỏi lò hơi



4500



5000



Ap suat hoi qua nhiet PIC4048.PV (exp1pic4048pv)

3



2



1



0



-1



-2



-3

0



500



1000



1500



Hình 5.2.1-16



2000



2500



3000



3500



4000



4500



5000



Giá trị áp suất hơi quá nhiệt ở ngõ ra PIC4048.PV



N

hiet do hoi qua nhiet TIC8253.PV (exp1tic8253pv)

6



4



2



0



-2



-4



-6

0



500



1000



1500



2000



2500



3000



3500



4000



4500



5000



Hình 5.2.1-17 Giá trị nhiệt độ hơi quá nhiệt TIC8253.PV



5.2.2 Ảnh hưởng của lưu lượng nhiên liệu FIC8201

Đối với ảnh hưởng của lưu lượng nhiên liệu FI8201 tới nhiệt độ và áp suất của

hơi quá nhiệt ở ngõ ra, ta thực hiện thay đổi setpoint của bộ điều khiển áp suất

PIC4048. Trong lúc đấy, bộ điều khiển TIC8253 được chuyển sang manual để giữ cố

định setpoint cho bộ điều khiển lưu lượng nước làm mát FIC8252. Các dữ liệu được



thu thập chính là các biến ngõ vào/ngõ ra của bộ điều khiển lưu lượng FIC8201, bộ

điều khiển áp suất PIC4048.



Hình 5.2.2-18



Sơ đồ khối của vòng điều khiển áp suất PIC4048



Như đã nêu trong mục 3.2.3, ta thấy rằng khối FLOW PROCESS thực ra mô tả

quá trình duy trì lưu lượng nhiên liệu của bộ điều khiển thứ cấp FIC8201. Do đó, khi

xem lưu lượng nhiên liệu FIC8201.PV là biến ngõ vào và PIC4048.PV là biến ngõ ra

thì FLOW PROCESS và PRESSURE PROCESS thực ra là sự phân tách chi tiết của

quá trình điều khiển áp suất. Hay nói cách khác, khối G22 (hình 5.1.1-2) chỉ mô tả quá

trình PRESSURE (hình 5.2.2-1) mà không mô tả quá trình FLOW. Tương tự khối G21

là quá trình TEMPERATURE.

Các dữ liệu thu thập (đã được loại bỏ giá trị trung bình) như dưới đây:



Luu luong nhien lieu FIC8201.PV (exp2fic8201pv)

300



200



100



0



-100



-200



-300

0



500



1000



Hình 5.2.2-19



1500



2000



2500



3000



3500



4000



4500



4000



4500



Lưu lượng nhiên liệu vào buồng đốt FIC8201.PV



Luu luong nuoc lam mat (Quench water) FIC8252.PV (exp2fic8252pv)

0.2

0.15

0.1

0.05

0

-0.05

-0.1

-0.15

-0.2

0



500



1000



Hình 5.2.2-20



1500



2000



2500



3000



3500



Lưu lượng nước làm mát (Quench water) FIC8252.PV



Luu luong hoi qua nhiet o ngo ra FI8253.PV (exp2fi8253pv)

2000

1500

1000

500

0

-500

-1000

-1500

-2000

-2500

0



500



1000



1500



Hình 5.2.2-21



2000



2500



3000



3500



4000



4500



4000



4500



Lưu lương hơi quá nhiệt ở ngõ ra FI8253.PV



Ap suat hoi qua nhiet PIC4048.PV (exp2pic4048pv)

0.5



0.4



0.3



0.2



0.1



0



-0.1



-0.2



-0.3



-0.4



-0.5

0



500



1000



1500



Hình 5.2.2-22



2000



2500



3000



3500



Áp suất hơi quá nhiệt PIC4048.PV



Nhiet do hoi qua nhiet TIC8253.PV (exp2tic8253pv)

4

3

2

1

0

-1

-2

-3

-4

-5

-6

0



500



1000



1500



Hình 5.2.2-23



2000



2500



3000



3500



4000



4500



Nhiệt độ hơi quá nhiệt ở ngõ ra TIC8253.PV



5.3 Nhận dạng mô hình bằng Matlab

Việc nhận dạng được thực hiện bằng sử dụng chương trình Matlab

mà chủ yếu là System Identification Toolbox do công ty The

MathWorks cung cấp. Bộ công cụ này do các giáo sư Lennart Ljung

(làm việc tại Department of Electrical Engineering thuộc đại học

Linköping University ở Sweden), tiến sĩ Qinghua Zhang (làm việc tại

Institute National de Recherche en Informatique et en Automatique

(INRIA) và Institut de Recherche en Informatique et Systèmes

Aléatoires (IRISA), ở Rennes, Pháp), tiến sĩ Peter Lindskog (làm việc

tại NIRA Dynamics AB, Sweden), giáo sư Anatoli Juditsky (là việc tại

Laboratoire Jean Kuntzmann thuộc đại học Université Joseph Fourier,

Grenoble, Pháp) phát triển.



Đây là bộ công cụ dùng để thiết lập mô hình toán học cho cả đối

tượng tuyến tính và phi tuyến. Ý tưởng nhận dạng là xem đối

tượng là một hộp đen (hoặc hộp xám), và dựa vào bộ dữ liệu

động học vào/ra mà xác



Chương 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG



4.3.



Sơ lược về vấn đề nhận dạng

Hầu hết các phương pháp điều khiển hiện đại đều dựa trên mô hình của đối tượng.



Mô hình này có thể là mô hình lý thuyết (được xây dựng dựa trên các phương trình

cân bằng vật chất và phương trình cân bằng năng lượng) hoặc là mô hình thực nghiệm

(dựa trên đáp ứng của hệ thống với tín hiệu thử). Mô hình phản ánh hệ thống thực từ

một góc nhìn nào đó nhằm phục vụ một mục đích nhất định. Do đó mô hình không

phản ánh đầy đủ các khía cạnh của một hệ thống thực, mà chỉ cần thâu tóm được các

đặc tính thiết yếu của hệ thống thực mà người lập mô hình cần quan tâm.

Các quá trình công nghiệp thường rất phức tạp, vì vậy hầu như không thể xây

dựng được một mô hình hoàn hảo đủ sức phản ánh đầy đủ hết đặc tính của hệ thống.

Do vậy, mô hình cần phải đảm bảo đơn giản nhưng vẫn đủ chi tiết cần thiết. Việc xác

định mức độ về yêu cầu đơn giản mà vẫn đầy đủ phụ thuộc vào ba yếu tố sau:

-



Yêu cầu và mục đích sử dụng cụ thể của mô hình.



-



Công sức và chi phí tiến hành mô hình hóa.



-



Độ tin cậy của thông tin có được về quá trình.



Về nguyên tắc có hai phương pháp xây dựng mô hình toán học cho quá trình:

-



Mô hình hóa lý thuyết (hay còn gọi là mô hình hóa vật lý): phương pháp này

đi từ các định luật cơ bản của vật lý và hóa học kết hợp với các thông số kỹ

thuật của thiết bị (bồn chứa, tháp phản ứng, kích thước đường ống…) để xác

định giá trị của các tham số. Mô hình này là một hệ các phương trình vi phân

và phương trình đại số.



Mô hình hóa thực nghiệm (còn gọi là phương pháp hộp đen (black box) hay nhận dạng

quá trình): phương pháp này dựa trên thông tin ban đầu về định ra mô hình động

học của đối tượng. Bộ công cụ này cũng có khả năng thực hiện tính

toán đệ quy để thực hiện nhận dạng thời gian thực (ứng dụng trong

điều khiển thích nghi, tối ưu). Bên cạnh khả năng hỗ trợ nhận dạng