Đại học Bách Khoa TP.HCM Khoa Điện – Điện Tử Bộ môn ĐKTĐ -o0o - ĐỀ KIỂM TRA GIỮA KỲ Năm học 2012-2013 Mơn: NHẬP MƠN ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH Ngày thi: 24/03/2013 Thời gian làm bài: 45 phút (Sinh viên phép sử dụng tài liệu) Bài 1: Cho tập mờ đây: (x ) (x ) ~ A x ~ B x ~ ~ ~ ~ Hãy vẽ hàm liên thuộc tập mờ A B , A B dùng toán tử T MIN, toán tử S MAX ~ ~ ~ ~ Viết cụ thể biểu thức hàm liên thuộc hai tập mờ A B , A B Bài 2: Cho hệ mờ gồm qui tắc: Nếu x1 THẤP x2 THẤP y CAO Nếu x1 CAO x2 CAO y THẤP Trong giá trị ngôn ngữ biến định nghĩa đây: ( x1 ) ( x2 ) HI LO (y) LO 12 x1 HI 10 20 30 40 50 x2 LO HI 14 18 12 24 y Các từ viết tắt: LO - THẤP, HI - CAO, Cho tín hiệu vào x1 5, x 25 2.1 Hãy vẽ kết suy luận mờ dùng phương pháp suy diễn MAX_MIN 2.2 Hãy tính giá trị rõ suy luận nếu: - sử dụng phương pháp giải mờ trung bình có trọng số - sử dụng phương pháp giải mờ trọng tâm Bài 3: Cho hệ thống nâng bi từ trường hình vẽ Tín hiệu vào điện áp u(t) cấp cho cuộn dây, tín hiệu vị trí y(t) viên bi từ trường Cho biết điện áp cấp cho cuộn dây nằm miền u ( t ) 24V Hãy thiết kế điều khiển mờ (gồm tối thiểu 15 luật) điều khiển vị trí viên bi cân vị trí y d 0.2 (m) với sai số xác lập Vẽ sơ đồ khối hệ thống điều khiển gồm đầy đủ khối tiền xử lý, hậu xử lý khối bão hòa Vẽ hình minh họa giải thích lý đưa qui tắc điều khiển Cho biết áp dụng điều khiển vào thực nghiệm cần chỉnh định thông số nào? Hết CNBM ĐÁP ÁN Bài (2 điểm): (x ) ~ B ~ A (x ) ~ B ~ A x ~ ~ Hàm liên thuộc tập mờ A B x ~ ~ Hàm liên thuộc tập mờ A B Biểu thức: 0 0.5( x 1) 0.5(5 x ) A~ B~ ( x ) 0.5( x 3) 1 0.5(8 x ) ( x or x 5) 0 A~ B~ ( x ) 0.5( x 3) ( x ) 0.5(5 x ) ( x ) ( x or x 8) (1 x ) (3 x ) (4 x ) (5 x ) (6 x ) Bài (4 điểm): 1.1 Nếu ( x1 ) ( x2 ) LO LO 0.75 (y) HI 0.75 12 x1 10 20 30 40 50 ( x1 ) x2 ( x2 ) HI 14 18 24 y 12 18 24 y 12 18 24 y (y) HI LO 0.5 0.25 12 x1 10 20 30 40 50 x2 (y) 0.75 0.25 1.2 Giải mờ dùng phương pháp trung bình có trọng số: 0.25 16 0.75 y* 14 0.25 0.75 Giải mờ dùng phương pháp trọng tâm: Trước tiên ta viết biểu thức hàm liên thuộc tập mờ ngõ ra: ( y or y 24 ) y4 ( y 5) 0.25 (5 y 9.5) ( y) y ( 9.5 y 12 5) 0.75 (12 y 19 5) 24 y (19 y 24 ) Công thức giải mờ trọng tâm: 24 y * y ( y )dy 24 ( y )dy 12 19 24 y 4 y 8 24 y 4 y dy 5 0.25 ydy 9.5 y dy 12.50.75 ydy 19.5 y dy 12 24 24 y 4 y 8 24 y 25 75 dy dy dy dy 4 5 9.5 19.5 19.5 dy 9.5 12 19 24 y3 y2 y3 y2 y2 y2 y3 0.75 y 0.25 4 5 12.5 18 19.5 18 12 12 24 y2 y2 y y2 19 0.75 y 12.5 y y 0.25 y 9.5 12 19.5 4 12 0.583 8.156 16 875 84 37 437 15 179 0.125 1.125 1.5 5.25 1.688 Bài (4 điểm): Sử dụng điều khiển PI mờ - Sơ đồ khối: yd(t) E d dt DE K1 K2 E DE DU KU PI mờ U Hệ nâng bi từ trường y(t) NB c2 1 PB NS ZE PS c1 c1 c12 E DE NE 1 ZE c3 NB NM NS c5 c4 1 PO c3 ZE PS PM c4 c5 PB - Các biến vào điều khiển mờ: E DE, - Biến điều khiển mờ: DU - Tầm giá trị sai số: 0.2