TIỂU LUẬN NGÀNH kỹ THUẬT điều KHIỂN và tự ĐỘNG hóa CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ kỹ THUẬT điều KHIỂN học PHẦN điều KHIỂN tối ưu và THÍCH NGHI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HÓA TIỂU LUẬN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN HỌC PHẦN: ĐIỀU KHIỂN TỐI ƯU VÀ THÍCH NGHI Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện Mã sinh viên Lớp download by : skknchat@gmail.com MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 ĐỀ BÀI TIỂU LUẬN 2 BÀI LÀM 3 Bài 1 3 Bài 2 4 Bài 3 5 Bài 4 7 KẾT LUẬN 11 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 4.1 Sơ đồ mô phỏng hệ thống điều khiển thích nghi bám theo mô hình chuẩn 9 Hình 4.2 Kết quả mô phỏng hệ thống điều khiển thích nghi bám theo mô hình chuẩn 9 download by : skknchat@gmail.com LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay công nghệ tự động là một trong những hướng phát triển công nghệ mũi nhọn của đất nước trong thế kỷ 21 Những công trình công nghiệp lan và trọng điểm hiện nay đều được tự động hoá ở mức độ tương đối cao Để Làm chủ được các công nghệ mới này, cán bộ kỹ thuật không những có khả năng sử dụng tốt mà phải có kiến thức cần thiết và chuyên tâm nghiên ctu.ứng dụng để có thể theo kịp nhịp điệu phát triển chung của thế giới Ngoài những lý thuyết điều khiển cơ bản, cần phải cải tiến công nghệ để đáp ứng các nhu cầu thay đổi của môi trường Từ yêu cầu đó, công nghệ điều khiển tối ưu và thích nghi ra đời nhằm thỏa mãn những nhu cầu phức tạp hơn của hệ thống Trong khoảng 50 năm gần đây, lý thuyết điều khiển thích nghi đã được được hình thành như một môn khoa học, từ tư duy đã trở thành hiện thực nghiêm túc, từ cách giải quyết những vấn đề cơ bản trở thành bài toán tổng quát, từ những vấn đề về sự tồn tại và khả năng có thể giải quyết đến những ứng dụng có tính bền vững và chất lượng Qua đây em xin gửi lời cám ơn tới các thầy cô trong khoa, đặc biệt em muốn gửi lời cám ơn sâu sắc tới cô Trịnh Khánh Ly, người đã trực tiếp ra đề tài và hướng dẫn em trong suốt thời gian qua Mặc dù đã cố gắng rất nhiều, nhưng do kiến thức của bản thân còn hạn chế nên đề tài này của nhóm em không thể tránh khỏi những sai sót Rất mong nhận được sự góp ý, chỉ dẫn từ thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! 4 download by : skknchat@gmail.com ĐỀ BÀI TIỂU LUẬN Bài 1 Tìm cực trị của hàm mục tiêu với Với điều kiện ràng buộc: Bài 2 Tìm hàm x(t) sao cho phiếm hàm dưới đây đạt cực tiểu Với điều kiện biên: và Bài 3 Thiết kế bộ điều khiển phản hồi trạng thái LQR, phản hồi âm cho hệ với Và hàm mục tiêu Hãy kiểm tra tính ổn định của hệ kín Bài 4 Cho đối tượng điều khiển Giả sử ta không biết chính xác a và b Yêu cầu: Thiết kế hệ thống điều khiển thích nghi sao cho đáp ứng của hệ thống bám theo mô hình chuẩn 5 download by : skknchat@gmail.com BÀI LÀM Bài 1 Số thứ tự n=12 Hàm Hamilton: Điều kiện cần để có cực trị: Giải hệ phương trình trên ta được: Vậy có điểm cực trị và 6 download by : skknchat@gmail.com Khi đó: Xét đạo hàm bậc hai  Điểm cực trị là cực tiểu cục bộ Bài 2 Phương trình Euler-Lagrange: Xác định các hằng số dựa vào điều kiện biên Theo điều kiện ràng buộc của đề bài: 7 download by : skknchat@gmail.com Với Kết luận: Bài 3 Xác định các ma trận trạng thái: Ta có: Từ biểu thức trên ta được: ; D=2 Thành lập ma trận R: 8 download by : skknchat@gmail.com Giải phương trình đại số Riccati: Với  Loại, vì không thỏa để mãn tính Với (Loại, vì R ≥ 0) hoặc Xác định bộ điều khiển: 9 download by : skknchat@gmail.com Kiểm tra tính ổn định của hệ kín với BĐK tối ưu thiết kế trên: Vì tất cả nghiệm đều nằm bên trái trục ảo nên hệ kín ổn định Bài 4 n=12  Đối tượng điều khiển khiển: Mô hình chuẩn: Xác định các hệ số B=b A=p+a Bm=12 Am=p+12 Phân tích B dưới dạng 10 download by : skknchat@gmail.com Kiểm tra mô hình chuẩn có thỏa mãn điều kiện tồn tại lời giải m bậc (A ) - bậc1 – 0 Chọn bậc của A0: bậc(A ) = 2bậc(A) – bậc(A ) - bậc(B’) -1 = 2 – 1 – 1 – 0 = 0 → 0 m ChọnChọnbậcA0của=1 R,T,S bậc(R) = bậc(A0)+ bậc(Am)–bậc(A) + bậc(B+) = 0+ 1–1+ 0= 0 bậc(T) = bậc(A0)+ bậc(Bm’) = 0+ 0= 0 bậc(S) = min{bậc(R) ,[bậc(A 0)+ bậc(Am )–bậc(B−)]} → bậc(S) = min{0, [0+ 1–0]} = 0  Luật điều khiển: Không mất tính tổng quát, chọn Vector thông số cần cập nhật là: Viết cụ thê luật MIT gần đúng cập nhật từng thông số Trong đó sai số giữa ngõ ra đối tượng và ngõ ra mô hình chuẩn: Mô phỏng mô hình: 11 download by : skknchat@gmail.com Uc -ga gam Hình 4.1 Sơ đồ mô phỏng hệ thống điều khiển thích nghi bám theo mô hình chuẩn Hình 4.2 Kết quả mô phỏng hệ thống điều khiển thích nghi bám theo mô hình chuẩn 12 download by : skknchat@gmail.com Nhận xét; Kết quả điều khiển thích nghi, sau 1 vài chu kỳ cập nhật thông số, đáp ứng của hệ thống điều khiển đã bám rất tốt theo mô hình chuẩn 13 download by : skknchat@gmail.com KẾT LUẬN Trong bài tập báo cáo này, em được vận dụng kiến thức bài học vào thực tế giải các bài toán Hệ tối ưu và thích nghi rất phong phú, đa dạng được tổng hợp theo nhiều phương pháp khác nhau, xong vì thời gian có hạn nên chúng em chỉ sử dụng một số phương pháp tiêu biểu để tổng hợp và giải những bài toán của yêu cầu đề bài đề ra Nhận thấy được cần thiết và ứng dụng thiết yếu của mô hình hóa mô phỏng trong công nghiệp, chúng em càng phải cố gắng và nỗ lực hơn trong nghiên cứu, học tập để đáp ứng được yêu cầu công nghệ cũng như nhu cầu sử dụng của nhà máy, xí nghiệp Một lần nữa, em xin gửi lời cảm ơn chân thành cảm ơn cô Trịnh Thị Khánh Ly đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành bài báo cáo này Em xin chân thành cảm ơn! 14 download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Bài giảng Điều khiển tối ưu và thích nghi, TS Trịnh Thị Khánh Ly, Đại học Điện lực 2 Tối ưu hóa trong điều khiển và điểu khiển tối ưu, Phước N.D, NXB Bách khoa 15 download by : skknchat@gmail.com ... skknchat@gmail.com DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng Điều khiển tối ưu thích nghi, TS Trịnh Thị Khánh Ly, Đại học Điện lực Tối ưu hóa điều khiển điểu khiển tối ưu, Phước N.D, NXB Bách khoa 15 download by... nghệ điều khiển tối ưu thích nghi đời nhằm thỏa mãn nhu cầu phức tạp hệ thống Trong khoảng 50 năm gần đây, lý thuyết điều khiển thích nghi được hình thành mơn khoa học, từ tư trở thành thực nghi? ?m... thống điều khiển thích nghi bám theo mơ hình chuẩn Hình 4.2 Kết mơ hệ thống điều khiển thích nghi bám theo mơ hình chuẩn 12 download by : skknchat@gmail.com Nhận xét; Kết điều khiển thích nghi,