BÁO cáo NHẬP môn NGÀNH điện tìm HIỂU về hệ THỐNG điều KHIỂN tự ĐỘNG và NGHIÊN cứu về hệ THỐNG đèn GIAO THÔNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIBÁO CÁO NHẬP MÔN NGÀNH ĐIỆN TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ NGHIÊN CỨU VỀ HỆ THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG... PHẦN I : TÌM HIỂU VỀ ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÁO CÁO NHẬP MÔN NGÀNH ĐIỆN

TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG VÀ NGHIÊN CỨU VỀ HỆ THỐNG ĐÈN

GIAO THÔNG

NHÓM 2 (3 thành viên)

Trần Hải Anh , Hoàng Đức Quân , Nguyễn Lê Hồng Khanh

Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Thu Hà

PHẦN I : TÌM HIỂU VỀ ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CỦA HỆ

THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

I ,Các khái niệm cơ bản

Điều khiển là một lĩnh vực quan trọng của đời sống xã hội, của nền kinh tế quốc dân, của khoa học kĩ thuật, của thời đại công nghiệp, Bất cứ ở vị trí nào bất cứ làm một công việc gì mỗi người trong chúng ta đề tiếp cận với điều khiển Nó là khâu quan trọng cuối cùng quyết định sự thành bại trongmọi hoạt động của chúng ta Ngoài những kiến thức cơ bản về chuyên

môn của mình, ta cần phải trang bị một số kiến thức cơ bản về điều khiển

tự động

Điều khiển: Điều khiển là quá trình thu thập thông tin, xử lý thông tin và

tác động lên hệ thống để đáp ứng của hệ thống “gần” với mục đích định

trước Điều khiển học: Một bộ môn khoa học nghiên cứu nguyên tắc xây dựng các hệ điều khiển.

Điều khiển tự động: Quá trình điều khiển hoặc điều chỉnh được thực hiện

mà không có sự tham gia trực tiếp của con người

Hệ thống điều khiển: Tập hợp tất cả các thiết bị mà nhờ đó quá trình điều

khiển được thực hiện.

Hệ thống điều khiển tự động (điều chỉnh tự động): Tập hợp tất cả các thiết

bị kỹ thuật, đảm bảo điều khiển hoặc điều chỉnh tự động một quá trình

nào đó (đôi khi gọi tắt là hệ thống tự động – HTTĐ) mà không

cần sự tác động của con người.

*Tại sao cần phải điều khiển:

- Vì con người không thỏa mãn với đáp ứng của hệ thống

*Ý nghĩa của điều khiển tự động:

- Đáp ứng của hệ thống không thõa mãn yêu cầu công nghệ

- Tăng độ chính xác

- Tăng năng suất

- Tăng hiệu quả kinh tế

II ,Lịch sử phát triển lý thuyết điều khiển tự động

1 Điều khiển kinh điển : Mô tả toán học dùng để phân tích và thiết kế hệ thống là hàm truyền.

2 Điều khiển hiện đại : Mô tả toán học dùng để phân tích và thiết kế hệ thống là phương trình trạng thái.

3.Điều khiển thông minh : Nguyên tắc không cần dùng mô hình toán học để thiết kế hệ thống.

III ,Các thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển tự động

IV ,SƠ ĐỒ CHUNG

Trong đó:

u(t) tín hiệu vào ; e(t) Sai lệch điều khiển ; x(t) Tín hiệu điều khiển ; y(t) Tín hiệu ra ; c(t) z(t) Tín hiệu phản hồi (hồi tiếp)

V ,Đối tượng điều khiển

Định nghĩa: Đối tượng điều khiển là các đối tượng quan tâm điều khiển

VI ,Bộ điều khiển

Định nghĩa: Bộ điều khiển là thiết bị giám sát và tác động vào các điều kiện

làm việc của một hệ thống cho trước

VII , Cảm biến

 Vai trò: Cảm biến có vai trò quan trọng trong các bài toán điều khiển quá trình nói

riêng và trong các hệ thống điều khiển tự động nói chung

 - Giới hạn cảm nhận với đại lượng vật lý cần đo

 Bộ cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái hay quá trình vật lý, hóa học

hay sinh học của môi trường cần khảo sát, và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông

tin về trạng thái hay quá trình đó

VIII Thiết bị chấp hành

- Định nghĩa: Thiết bị chấp hành là bộ phận máy móc, thiết bị có khả năng thực hiện mộtcông việc nào đó dưới tác động của tín hiệu điều khiển (có thể bằng cơ hoặc bằng tín hiệuđiện tử) phát ra từ thiết bị điều khiển

- Thiết bị chấp hành được vận hành bởi một nguồn năng lượng, điển hình là dòng điện, áplực thủy lực , hoặc áp lực khí nén, và chuyển năng lượng đó thành chuyển động

IX ,Các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống trong

lý thuyết điều khiển cổ điển gồm có

- phương pháp Nyquist,

- Phương pháp Bode

- phương pháp quỹ đạo nghiệm số

X ,Các nguyên tắc điều khiển cơ

bản 1.Nguyên tắc thông tin phản hồi

Muốn hệ thống điều khiển có chất lượng cao thì bắt buộc phải có phải hồi thông tin, tức phải có đo lường các tín hiệu từ đối tượng điều khiển

- Điều khiển san bằng sai lệch

- Điều khiển theo bù nhiễu

- Nguyên tắc điều khiển hỗn hợp (theo sai lệch và bù nhiễu)

2.Nguyên tắc đa dạng tương xứng

Muốn quá trình điều khiển có chất lượng thì sự đa dạng của bộ điềukhiển phải tương xứng với sự đa dạng của đối tượng Tính đa dạng của

bộ điều khiển thể hiện ở khả năng thu thập thông tin, lưu trữ thông tin,truyền tin, phân tích xử lý, chọn quyết định,

3.Nguyên tắc bổ sung ngoài

ghĩa: Khi thiết kế hệ thống tự động, muốn hệ thống có

có chất lượng cao thì không thể bỏ qua nhiễu

4.Nguyên tắc dự trữ 3 luôn coi thông tin chưa đầy đủ phải đề phòng các bấttrắc xảy ra và không được dùng toàn bộ lực lượng trong điều kiện bình thường

5.Nguyên tắc phân cấp có thể chia làm 3 cấp:

- Cấp thực thi: điều khiển thiết bị, đọc tín hiệu từ cảm biến

- Cấp phối hợp

- Cấp tổ chức và quản lý

6.Nguyên tắc cân bằng nội Mỗi hệ thống cần xây dựng cơ chế cân

bằng nội để có khả năng tự giải quyết những biến động xảy ra

PHẦN II : NGHIÊN CỨU VỀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG HỆ

THỐNG ĐÈN GIAO THÔNG

Đèn giao thông còn được gọi tên khác là đèn tín hiệu giao thông là một thiết bịđược dùng để điều khiển giao thông ở những dao động có phương tiện lưulưu thông lớn thường là ngã ba ngã tư đèn tín hiệu có thể hoạt động tựđộng hai cảnh sát giao thông điều khiển.

Trước tình hình phương tiện tham gia giaothông ông ngày càng gia tăng khôngngừng và hệ thống giao thông ngày càng phức tạp như vậy hệ thống điềukhiển giao thông cần đảm bảo những yêu cầu sau :

● Đảm bảo trong quá trình hoạt động một cách chính xác và liên tục

● Độ tin cậy cao

● Đảm bảo làm việc ổn định lâu dài

Sơ đồ đèn giao thông tại 1 ngã tư mẫu

Trên 2 hướng đi có tổng cộng 20 đèn (tương ứng 20 đầu ra),

nhưng vì tính tương đồng trong quá trình hoạt động nên ta chia

thành 2 nhóm đèn gồm 10 đèn (10 đầu ra) như sau:

-Hướng đi 2: Đèn xanh, đèn vàng, đèn đỏ cho người đi bộ

Chế độ bình thường

Chế độ ưu tiên 1 làn đường

Chế độ ưu tiên 1 làn đường

Chế độ ban đêm

Hình ảnh LOGO minh họa

THANK YOU !