BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VÕ LÂM CHƯƠNG

NGHIÊN CỨU VỀ MÔ HÌNH HÓA VÀ ĐIỀU KHIỂN
PHÂN SỐ CHO CÁC QUÁ TRÌNH ĐA BIẾN
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 9520103

Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Trương Nguyễn Luân VũPGS. TS. Trương Nguyễn Lu
Người hướng dẫn khoa học 2: GS.TS. Moonyong LeeGS. TS. MoonYong Lee

Phản biện 1: PGS.TS. Ngô Hà Quang Thịnh
Phản biện 2: PGS.TS. Ngô Quang Hiếu
Phản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Thanh Phương

TP. Hồ Chí Minh, tháng 09/2024
ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của tập
thể các nhà khoa học và các tài liệu tham khảo đã trích dẫn. Các kết quả nghiên cứu
được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng công bố trên bất
cứ một công trình nào khác.
Tp.HCM, ngày

tháng

năm 2024

Tác giả luận án

Võ Lâm Chương

iii

LỜI CẢM TẠ
Trước tiên tôi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS. Trương Nguyễn
Luân Vũ vì những chỉ dẫn và góp ý quý báu trong suốt quá trình làm luận án. Đồng
thời tôi cũng xin gởi lời cám ơn đến nhóm Giáo sư của trường đại học Yeungnam, Hàn
Quốc, GS. Lee, GS. Nguyen, GS. Jae Hak Jung, đã giúp đỡ trong việc công bố bài báo
quốc tế.
Tôi xin đặc biệt gởi lời cảm ơn đến Khoa Cơ khí Chế tạo máy cùng các Phòng,
Ban, Khoa cùng với nhiều bạn bè và đồng nghiệp của Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.
HCM đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và
nghiên cứu.
Xin dành lời cám ơn chân thành đến quý thầy cô trong hội đồng các cấp đã dành
thời gian quý báu của mình và cho những lời khuyên rất có giá trị trong quá trình thực
hiện luận án.
Cuối cùng tôi xin cám ơn gia đình, đặc biệt là vợ tôi, đã ủng hộ, giúp đỡ và chia
sẽ những khó khăn về vật chất cũng như tinh thần. Gia đình luôn là chổ dựa vững chắc
của tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án.

iv

ABSTRACT
Fractional calculus and its applications are interesting problems that attract
researchers from many different fields. In the control field, fractional orders of integral
and derivative terms are applied in the classical PID controller and extended to a
general PID controller, with the order of the derivative and integral terms being real
numbers. Many studies have proposed this fractional-order controller, mainly for
single-input, single-output systems. Meanwhile, industrial processes are mostly
complicated multivariable systems because of the mutual effects of the process
variables. As a result o
...

...
tch hoặc phần mềm qua máy tính hoặc điện thoại.

Hình IV. 9. Sơ đồ khối bộ chuyển đổi tín hiệu đa năng Z109REG2-1
Như hình trên, chúng ta có thể thấy được chức năng của bộ chuyển đổi tín hiệu
Z109REG2-1. Ngoài ngõ ra tín hiệu tương tự thông thường, Z109REG2-1 còn có thêm
ngõ ra rờ-le. Với ưu điểm này, chúng ta có thể sử dụng ngõ ra relay để đóng ngắt đèn
cảnh báo. Còn đối với ngõ ra tương tự thì đưa về thiết bị điều khiển (card PCIe).

166

Một ưu điểm nữa của bộ chuyển đổi tín hiệu Z109REG2-1 là được trang bị isolator
3750 VAC. Điều này giúp cho ngõ ra của Z109REG2-1 được cách ly hoàn toàn với
ngõ vào và nguồn. Chúng ta có thể sử dụng Z109REG2-1 như một bộ cách ly tín hiệu
4-20mA đa năng

Hình IV.10. Ứng dụng bộ chuyển đổi tín hiệu đa năng Z109REG2-1
❖ Thông số kỹ thuật:
- Nguồn cấp 10-40VDC, 19-28VAC (50-60 Hz)
- Cách ly – chống nhiễu 4-20mA tại 3.750VAC
- Thời gian đáp ứng: 35ms
- Sai số: 0.1%
- Cài đặt bằng DIP Switch và phần mềm Easy setup
- Nhiệt độ làm việc: -20-600C
❖ Các tín hiệu vào-ra
- Ngõ vào điện áp: 75mV-20V
- Ngõ vào dòng điện: 0-20 mA
- Ngõ ra điện áp: 0-5V, 1-5V, 0-10V, 2-10V
- Ngõ ra dòng diện: 0-20mA, 4-20mA
- Ngõ ra relay: NO/NC cho Alarm
167

IV.5. Bơm
Trong mô hình sử dụng 2 máy bơm để bơm nước lên 4 bồn. Đó là hai máy bơm 3
pha AC 220V, được điều khiển thông qua 2 bộ biến tần. Các thông số kỹ thuật của
bơm như sau:
❖ Thông số kỹ thuật:
- Điện áp đầu vào: 3 pha 220 VAC
- Công suất: 170-250W / 230-340W
- Tốc độ dòng chảy: 55l /phút
- Tần số hoạt động: 50 / 60Hz
Hình IV.11. Bơm 3 pha AC

IV.6. Biến tần Yaskawa VS Mini

Hình IV.12. Biến tần Yaskawa VS Mini
Với thông số máy bơm sử dụng trong mô hình nên biến tần Yaskawa VS Mini được
dùng để điều khiển bơm:
- Biến tần VS là loại biến tấn công suất nhỏ từ 1/8 đến 1 Hp. (1 Hp = 0,736 kW)
- Có thể sử dụng đầu vào 1 pha 220V, đầu ra 3 pha 220 VAC, cho động cơ thông
thường.
- Mặc dù kích thước nhỏ, biến tần VS cung cấp năng lượng và tính linh hoạt cho
một phạm vi rộng các ứng dụng bao gồm xử lý vật liệu, đóng gói, pha trộn, bơm, máy
168

rửa thương mại, thiết bị vui chơi giải trí (treadmills), cánh cửa trên cao và các ứng
dụng công nghiệp nói chung.
❖ Thông số kỹ thuật
- Ngõ vào: AC 3 pha 200-230V 50/60 Hz 0.9A AC 1 pha 220-230V
- Ngõ ra: AC 3 pha 0-230V 0.8A
- Công suất: 0.13 Hp (0.1 kW)
- Dải tần số điều khiển: 0.5 đến 400 Hz
- Bảo vệ quá tải động cơ: Rơle nhiệt điện tử
❖ Sơ đồ kết nối tiêu chuẩn:

Hình IV.13. Sơ đồ kết nối tiêu chuẩn biến tần Yaskawa VS Mini

169