Ebook Control Engineering Với Fuzzy Logic - Các Ứng Dụng Và Project Thực Tế Với Arduino, ESP32 & RP2040 [Ấn Bản Lần 1, Tháng 12/2024] [PDF] [9193E]
Đắm mình vào thế giới Control Engineering hấp dẫn với Arduino và ESP32! Cuốn sách này cung cấp cho bạn phần giới thiệu thực tế về các phương pháp điều khiển truyền thống và hiện đại, bao gồm PID controller, fuzzy logic và sliding-mode controller.
Trong phần đầu tiên, bạn sẽ tìm hiểu những kiến thức cơ bản về các bộ điều khiển Arduino phổ biến, chẳng hạn như Arduino Uno và ESP32, cũng như tích hợp các cảm biến để đo nhiệt độ và độ pH (NTC, PT100, PT1000 và cảm biến pH).
Bạn sẽ học cách sử dụng các cảm biến này trong nhiều dự án khác nhau và cách hiển thị dữ liệu trên màn hình TFT Nextion. Cuốn sách tiếp tục với phần giới thiệu về các bộ truyền động như MOSFET switch, H-bridge và solid-state relay, được sử dụng để điều khiển động cơ và bộ truyền động. Bạn sẽ học cách phân tích và model các hệ thống điều khiển, bao gồm PT1 & PT2 control.
Sách tập trung vào việc triển khai của fuzzy & PID controller để điều khiển nhiệt độ và động cơ DC. Cả Arduino Uno và ESP32 đều được sử dụng. Sliding-mode controller cũng được giới thiệu.
Trong chương áp chót, bạn sẽ khám phá những kiến thức cơ bản về neural networks và tìm hiểu cách sử dụng machine learning trên Arduino. Chương cuối cùng sẽ trình bày một ví dụ thực tế về fuzzy controller dùng để cấp điện vào lưới điện gia dụng.
Cuốn sách này là sự lựa chọn hoàn hảo cho các kỹ sư, sinh viên và kỹ sư điện tử muốn mở rộng dự án của mình bằng các kỹ thuật điều khiển sáng tạo.
Mục lục:
- ✓ Chương 1. Arduino Hardware cho Control Engineering:
- + 1.1 Arduino UNO.
- + 1.2 Arduino NANO.
- + 1.3 Espressif ESP32.
- + 1.4 Raspberry RP2040 controller.
- + 1.5 ESP32 Fuzzy PID controller board.
- + 1.6 ESP32 Modbus RTU controller board.
- + 1.7 Lập trình các bo mạch Arduino.
- + 1.8 Nextion graphic display.
- + 1.9 Test software cho ESP32 board.
- + 1.10 Program example với ESP32.
- + 1.11 Arduino ESP32 controller 12 bit A/D converter test.
- + 1.12 CodeBlocks development environment cho Ansi C.
- + 1.13 Serial Data Reader.
- + 1.14 Serial Port Data Reader.
- + 1.15 Espressif ESP32 làm một WebSocket server.
- ✓ Chương 2. Cảm biến cho Control Engineering:
- + 2.1 Cảm biến nhiệt độ NTC.
- + 2.2 Cảm biến nhiệt độ RTD.
- + 2.3 Linear Interpolation (Nội suy tuyến tính).
- + 2.4 Thermocouple (Cặp nhiệt điện).
- + 2.5 Ứng dụng của cặp nhiệt điện.
- + 2.6 Cảm biến tích hợp điện tử.
- + 2.7 Cảm biến pH.
- + 2.8 Rotary encoder.
- + 2.9 Force measurement.
- + 2.10 Linear regression.
- + 2.11 Spline interpolation.
- + 2.12 Polynomial regression.
- ✓ Chương 3. Bộ truyền động - MOSFET và SSR:
- + 3.1 MOSFET BSP76.
- + 3.2 Mạch MOSFET với optocoupler cho 10 A.
- + 3.3 H-bridge L298.
- + 3.4 H-bridge với BTS7960 từ Infineon lên đến tối đa 43 A.
- + 3.5 Thyristor actuator cho AC voltage.
- ✓ Chương 4. Control, Regulation & Control System:
- + 4.1 Ký hiệu công thức.
- + 4.2 Sự khác biệt giữa control & control với feedback according theo IEC 60050-351.
- + 4.3 Ví dụ về công nghệ điều khiển.
- + 4.4 Điều khiển một hệ thống sưởi ấm thực tế.
- + 4.5 Điều khiển một động cơ DC với PWM.
- ✓ Chương 5. On-Off & PID controller:
- + 5.1 Two-point controller.
- + 5.2 PID controller.
- + 5.3 Parameter determination sử dụng Ziegler-Nichols.
- + 5.4 PID parameter determination với the relay method.
- + 5.5 Arduino PID controller với PT2 simulation.
- + 5.6 Arduino PID controller với hệ thống được điều khiển thực tế (ALU block).
- + 5.7 Arduino PID controller cho standing pendulum.
- ✓ Chương 6. Fuzzy Logic basic:
- + 6.1 Lịch sử Fuzzy Logic.
- + 6.2 Cấu trúc Fuzzy controller.
- + 6.3 Fuzzification.
- + 6.4 Inference.
- + 6.5 Defuzzification.
- + 6.6 Ví dụ về Fuzzy controller cho fan.
- + 6.7 Điều khiển một con lắc ngược.
- + 6.8 Fuzzy set.
- + 6.9 Mô phỏng một function với fuzzy logic.
- + 6.10 Ứng dụng của một fuzzy function cho một temperature profile.
- ✓ Chương 7. Fuzzy Logic temperature controller:
- + 7.1 Fuzzy controller với PT2 simulation.
- + 7.2 Fuzzy controller với ESP32 & real heating.
- + 7.3 Ví dụ về Fuzzy với Gauss, Bell và Sigmoid.
- ✓ Chương 8. Fuzzy logic temperature controller với hai input.
- + 8.1 Temperature controller với hai input.
- + 8.2 Ví dụ về Fuzzy control cho một hệ thống điều khiển nhiệt.
- ✓ Chương 9. Ví dụ về Fuzzy controller với một DC motor:
- + 9.1 DC motor basic.
- + 9.2 Điều khiển của động cơ với PWM (speed control).
- + 9.3 Điều khiển động cơ với PWM và đo tốc độ.
- + 9.4 Điều khiển tốc độ động cơ với fuzzy logic.
- + 9.5 Điều khiển vị trí động cơ.
- ✓ Chương 10. Sliding mode controller:
- + 10.1 Mô tả chung về sliding mode controller.
- + 10.2 Ví dụ về Sliding mode controller với mô phỏng hệ thống PT2
- + 10.3 Ví dụ về Sliding mode controller với hệ thống thực.
- + 10.4 Tối ưu hóa các tham số 𝑐1 và 𝑐2 với fuzzy logic.
- ✓ Chương 11. Neural networks:
- + 11.1 Lịch sử về neural network.
- + 11.2 Biological neuron.
- + 11.3 Basic.
- + 11.4 Activation function.
- + 11.5 Perceptron.
- + 11.6 Feedforward network.
- + 11.7 Training neural network.
- + 11.8 ANN example XOR.
- + 11.9 Fuzzy Gauss controller với neural network.
- + 11.10 Color sensor evaluation với neural network.
- + 11.11 Training một neural network với hai layer ẩn.
- ✓ Chương 12. Fuzzy controller để cấp điện vào lưới điện gia dụng:
- + 12.1 Giới thiệu.
- + 12.2 Shelly 3EM Energy Meter.
- + 12.3 Measurement với Shelly Plus 1PM.
- + 12.4 Charge controller - Victron Smart Solar 100 I 20.
- + 12.5 Windows software SharpDevelop_Shelly3emWinform.
- + 12.6 Soyo Micro Inverter để cấp điện vào lưới điện.
- + 12.7 ESP32 PID Fuzzy Control Board cho closed-loop control.
- + 12.8 Fuzzy controller function.
- ✓ Phụ lục A. Circuits layout và danh sách linh kiện.
- ✓ Phụ lục B. Tài liệu tham khảo.
- ✓ Phụ lục C. Liên kết web.