a. Tên luận văn: Nghiên cứu giải thuật xử lý tín hiệu cân động điện tử, ứng dụng thiết kế, chế tạo hệ thống cân, phân loại sản phẩm trên băng chuyền hoạt động liên tục
b. Họ và tên cá nhân: Phạm Ngọc Thoa
c. Tên cơ quan cử đi học: THPT Trần Văn Ơn
d. Tên Viện - trường thực hiện luận văn: Đại học sư phạm kỹ thuật tp HCM
e. Mục tiêu nghiên cứu: nghiên cứu xử lý nhiễu do những dao động không mong muốn sinh ra trong quá trình cân sản phẩm trên băng tải và cụ thể là bưởi da xanh và dưa hấu dài.
f. Kết quả thực hiện (tóm tắt):
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều công trình nghiên cứu về các hệ thống cân động, các tác giả đã sử dụng nhiều phương pháp khác nhau nhằm làm tăng độ chính xác của kết quả cân như: bộ lọc Kalman, bộ lọc LQG (điều khiển Gauss tuyến tính bậc hai) và ước tính logic mờ.
Ở Việt Nam, các nghiên cứu và các sản phẩm cân thương mại chưa có sản phẩm nào ứng dụng cho dây chuyền cân động xác định trọng lượng, dán nhãn phân loại cho các sản phẩm trái cây sau thu hoạch. Các sản phẩm và các nghiên cứu cân động còn tập trung cho các sản phẩm có tải trọng lớn hoặc các sản phẩm là bưu phẩm và dược phẩm không phù hợp với dây chuyền cân cho sản phẩm nông nghiệp là trái cây.
Hiện tại, tại công ty TNHH VANDA là công ty chuyên thu mua các sản phẩm trái cây sau thu hoạch, trái cây được cân xác định trọng lượng bằng cân tĩnh và thực hiện bằng nhân công, chi phí nhân công và thời gian phân loại lâu là nguyên nhân làm tăng giá thành sản phẩm, giảm tính cạnh tranh trên thị trường. Từ nhu cầu thực tiễn, công ty TNHH VANDA đã có đề xuất nghiên cứu một hệ thống các thiết bị cho một dây chuyền hoạt động liên tục gồm: Cấp liệu cho băng chuyền cân động, cân động liên tục, phân loại trọng lượng, dán nhãn thông tin sản phẩm lên trái cây. Và tác giả Phạm Ngọc Thoa đã chọn đề tài để triển khai cho nghiên cứu luận văn thạc sĩ của mình. Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị cân động điện tử dùng xác định trọng lượng trên băng tải hoạt động liên tục để phân loại trái cây, bưởi da xanh và dưa hấu dài. Phục vụ cho nhu cầu sau thu hoạch, giảm nhân công, giảm chi phí…tăng tính cạnh tranh cho sản phẩm trong nước với các sản phẩm trái cây ngoại nhập; làm chủ công nghệ tiên tiến trong việc chế tạo và ứng dụng cân động điện tử phục vụ trong các dây chuyền tự động hóa nói chung. Đưa công nghệ tiên tiến ứng dụng vào quá trình sản xuất nông nghiệp sau thu hoạch. Từng bước tự động hóa tiến tới tự động hóa hoàn toàn các sản phẩm nông nghiệp sau thu hoạch ở nước ta. Đáp ứng mục tiêu đất nƣớc trong giai đoạn mới về phát triển nông nghiệp thông minh.
Đề tài đã nghiên cứu thành công xử lý tín hiệu cho cân động và chế tạo thành công phần cơ khí cho hệ thống cân động điện tử, sử dụng để cân trái cây có trọng lượng trên phạm vi 200 gram - 10.000gram. Đồng thời, mô phỏng và tính toán cho hệ thống cân động trên băng tải đang hoạt động sử dụng phương pháp lọc trung bình, kết quả thu được chưa đạt giá trị chính xác theo yêu cầu thực tế. Kết quả xử lý tín hiệu cân động bằng phương pháp lọc trung bình cho kết quả chưa tối ưu. Tuy hệ thống sẽ ổn định, nhưng thời gian đáp ứng chậm, hay nói cách khác thời gian để hệ thống ổn định phải mất thời gian khá dài và kết quả cũng không đạt độ chính xác như mong muốn.
Từ đó tác giả cũng đã nghiên cứu và áp dụng bộ lọc Kalman để xử lý tín hiệu cân động này. Với bộ lọc Kalman thì việc mô phỏng cũng như áp dụng trên hệ thống thực thì kết quả thu được tin cậy và chính xác hơn. Tốc độ ước lượng của hệ thống chịu ảnh hưởng rất nhiều từ việc lựa chọn giá trị hiệp phương sai của nhiễu hệ thống... Như vậy, kết quả đạt được cho thấy bộ lọc Kalman xử lý tín hiệu cân động tối ưu hơn bộ lọc trung bình. Từ đó ứng dụng vào thiết kế thành công một hệ thống cân động cho đơn đặt hàng của công ty TNHH VANDA.
g. Năm tốt nghiệp: 2020
(Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu luận văn tại Trung tâm Thông tin và Thống kê khoa học và công nghệ).