Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệpLuận văn thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ điều khiển mờ ứng dụng cho đối tượng công nghiệp
i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGUYỄN THỊ HẢI ANH NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ ỨNG DỤNG CHO ĐỐI TƢỢNG CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật Điều khiển Tự động hoá Thái Nguyên - 2014 i ii LỜI CAM ĐOAN Tên là: Nguyễn Thị Hải Anh Sinh ngày 02 tháng 06 năm 1981 Học viên lớp Cao học khóa 14 - Tự động hố - Trƣờng Đại học Kỹ thuật Cơng nghiệp Thái Nguyên - Đại học Thái Nguyên Hiện công tác Trƣờng Cao đẳng nghề Yên Bái Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết luận văn hoàn toàn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc./ Tác giả Nguyễn Thị Hải Anh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN: i MỤC LỤC iii MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 1.1 Các hệ thống điều khiển tự động 1.1.1 Điều khiển truyền thẳng 1.1.1.1 Cấu trúc điều khiển truyền thẳng 1.1.1.2 Các tính chất điều khiển truyền thẳng 1.1.1.3 Ứng dụng điều khiển truyền thẳng 1.1.2 Điều khiển phản hồi 1.1.2.1 Cấu trúc điều khiển phản hồi 1.1.2.2 Vai trò điều khiển phản hồi 1.1.3 Điều khiển phản hồi kết hợp điều khiển truyền thẳng 1.2 Giới thiệu số điều khiển phản hồi công nghiệp 1.2.1 Bộ điều khiển PID 1.2.1.1 Cấu trúc điều khiển PID 1.2.1.2 Ƣu nhƣợc điểm 10 1.2.2 Bộ điều khiển PID số 10 1.2.2.1 Cấu trúc điều khiển PID số 11 1.2.2.2 Ƣu nhƣợc điểm 12 1.2.3 Bộ điều khiển sử dụng logic mờ 13 1.2.3.1 Giới thiệu 13 1.2.3.2 Điều khiển mờ 14 1.2.3.3 Ƣu nhƣợc điểm 16 1.3 Chất lƣợng hệ thống điều khiển tự động yêu cầu thiết kế 16 1.3.1 Các tiêu chất lƣợng trình điều chỉnh 17 1.3.1.1 Chỉ tiêu chất lƣợng trạng thái tĩnh 17 1.3.1.2 Chỉ tiêu chất lƣợng trạng thái độ 18 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv 1.3.1.3 Các tiêu tích phân 18 1.3.2 Đánh giá chất lƣợng hệ thống trạng thái xác lập 19 1.3.3 Đánh giá trực tiếp chất lƣợng hệ thống trạng thái độ 20 1.3.4 Đánh giá chất lƣợng hệ thống qua tiêu chuẩn tích phân 20 1.4 Kết luận chƣơng 22 CHƢƠNG II: LOGIC MỜ VÀ PHƢƠNG PHÁP THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN 24 2.1 Khái niệm chung 24 2.1.1 Lịch sử phát triển khái niệm mở đầu 24 2.1.2 Logic rõ xuất Logic mờ 25 2.2 Một số vấn đề sở toán học logic mờ 25 2.2.1 Nhắc lại tập kinh điển (G.Cantor) 25 2.2.1.1 Khái niệm tập hợp 25 2.2.1.2 Các phép tính tập hợp 27 2.2.2 Định nghĩa tập mờ 28 2.2.3 Các phép tốn tập mờ có tập 31 2.2.3.1 Phép hợp hai tập mờ 31 2.2.3.2 Phép giao hai tập mờ 32 2.2.3.3 Phép bù hai tập mờ 32 2.2.4 Các phép toán tập mờ không tập 33 2.2.4.1 Phép giao hai tập mờ 33 2.2.4.2 Phép hợp hai tập mờ 34 2.3 Biến ngôn ngữ giá trị biến ngôn ngữ 34 2.4 Luật hợp thành 35 2.4.1.Mệnh đề hợp thành 36 2.4.2 Quy tắc hợp thành 36 2.5 Giải mờ 41 2.5.1 Phƣơng pháp cực đại 41 2.5.2 Phƣơng pháp điểm trọng tâm 42 2.5.2.1 Phƣơng pháp điểm trọng tâm cho luật hợp thành Sum – Min 43 2.5.2.2 Phƣơng pháp độ cao 44 2.6 Cấu trúc chung điều khiển mờ 45 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v 2.6.1 Sơ đồ cấu trúc chung 45 2.6.2 Phân loại điều khiển mờ 46 2.6.3 Các bƣớc tổng hợp điều khiển mờ 46 2.7 Điều khiển mờ tĩnh 49 2.8 Điều khiển mờ động 51 2.9 Điều khiển mờ lai 52 2.10 Kết luận chƣơng 54 CHƢƠNG III: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG 55 BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHO ĐỐI TƢỢNG CÔNG NGHIỆP 55 3.1 Xây dựng mơ hình tốn học đối tƣợng 55 3.1.1 Lựa chọn đối tƣợng 55 3.1.2 Xây dựng mơ hình tốn học đối tƣợng 56 3.2 Nghiên cứu thiết kế nâng cao chất lƣợng điều khiển 57 3.3 Thí nghiệm mơ hình hệ thống truyền động bám xác 66 3.3.1 Giới thiệu mơ hình hệ thống thí nghiệm 66 3.3.2 Cấu trúc điều khiển điều khiển HAC 68 3.3.3 Kết thí nghiệm 72 3.4 Kết luận chƣơng 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Các ký hiệu: Ký hiệu biến ngôn ngữ Âm nhiều NB (Negative Big) Âm vừa NM (Negative Medium) Âm NS (Negative Slow) Âm NVS (Negative Very Slow) Khơng ZE (Zero) Dƣơng PVS (Positive Very Slow) Dƣơng PS (Positive Slow) Dƣơng vừa PM (Positive Medium) Dƣơng nhiều PB ((Positive Big) Các chữ viết tắt: ĐTĐK : Đối tƣợng điều khiển ĐKTĐ: Điều khiển tự động BĐK: Bộ điều khiển TBĐK : Thiết bị điều khiển QTQĐ : Quá trình độ FLC (Fuzzy Logic Control): Điều khiển logic mờ DCS (Distributed control system ): Hệ thống điều khiển phân tán PLC (Programmable logic controller): Thiết bị điều khiển lập trình PID (Proportional-Integral-Derivative): Bộ điều khiển tỷ lệ - tích - vi phân SISO (Single Input – Single Output): Đầu vào đơn - đầu đơn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii DAC (Digital-to-analog converter): Analog chuyển đổi ADC (Analog-to-digital converter): Kỹ thuật số chuyển đổi µP (microprocessor ): Vi xử lý µC (microcontroller) : Vi điều khiển µA: hàm thuộc tập hợp A DSP (digital signal processor ): Vi xử lý tín hiệu F-PID: Bộ điều khiển mờ lai LQR (Linear-quadratic regulator): Phƣơng pháp điều chỉnh tuyến tính bậc hai CNC (Computer(ized) Numerical(ly) Control(led): Điều khiển máy tính MRAS (Middle River Aircraft Systems): Phƣơng pháp điều khiển thích nghi tham chiếu theo mơ hình MRAS HAC (home access center): Bộ điều khiển truy cập trung tâm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Luật điều khiển mờ 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ix DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc điều khiển truyền thẳng Hình 1.2 Cấu trúc điều khiển phản hồi Hình 1.3 Sơ đồ cấu trúc điều khiển PID Hình 1.4 Bộ điều khiển PID số 11 Hình 1.5 Sơ đồ khối chức FLC 14 Hình 1.6 Bộ điều khiển mờ động 15 Hình 1.7 a) Nguyên lý điều khiển mờ lai Error! Bookmark not defined b) Vùng tác động điều khiển Error! Bookmark not defined Hình 1.8 Hàm độ hệ thống điều khiển 18 Hình 1.9 Sai lệch hệ thống điều khiển 21 Hình 2.1 Mơ tả cho mệnh đề 27 Hình 2.2 Hiệu hai tập hợp 27 Hình 2.3 Giao hai tập hợp 27 Hình 2.4 Hợp hai tập hợp 27 Hình 2.5 Tích hai tập hợp 28 Hình 2.6 Hàm liên thuộc tập mờ 28 Hình 2.7 Hàm liên thuộc tập mờ 29 số tự nhiên nhỏ nhiều 29 Hình 2.8.Dạng hàm liên thuộc 30 Hình 2.9 Phép hợp hai tập mờ 31 Hình 2.10 Giao hai tập mờ 32 Hình 2.11 Phép bù tập mờ 33 Hình 2.12 Đƣa hai tập tập 33 Hình 2.13 Giao hai tập mờ 34 Hình 2.14 Hợp hai tập mờ 34 Hình 2.15 Hàm thuộc biến tốc độ 35 Hình 2.16 Mệnh đề điều kiện 37 Hình 2.17 Miền khơn liên thơng y’ = 43 Hình 2.18 Tập mờ có hàm liên thuộc hình thang 44 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ x Hình 2.19 Mơ hình điều khiển mờ 45 Hình 3.1 MEDE 56 Hình 3.2 Định nghĩa biến vào điều khiển mờ 57 Hình 3.3 Định nghĩa tập mờ cho biến E điều khiển mờ 59 Hình 3.4 Định nghĩa tập mờ cho biến DE điều khiển mờ 60 Hình 3.5 Định nghĩa tập mờ cho biến U điều khiển mờ 60 Hình 3.6 Mơ điều khiển mờ theo tiêu chuẩn tích phƣơng bình phƣơng sai lệch 62 Hình 3.7 Các luật điều khiển đƣợc giản lƣợc cho điều khiển mờ 62 Hình 3.8 Quan sát tín hiệu vào mờ 63 Hình 3.9 Bề mặt đặc trƣng cho quan hệ vào điều khiển mờ 64 Hình 3.10 Sơ đồ cấu trúc điều khiển PI mờ 64 Hình 3.11 Đáp ứng đầu PI mờ với kích thích 1(t) 65 Hình 3.12 Đáp ứng đầu PI mờ với kích thích xung pulse 65 Hình 3.13 Mơ hình hệ thống truyền động bám xác 66 Hình 3.14 Arduino Board 67 Hình 3.15 Động servo cấu bánh 68 Hình 3.16 Cấu trúc điều khiển hệ thống truyền động bám xác 68 Hình 3.17 Bộ điều khiển HAC 69 Hình 3.18 State Variable Function 69 Hình 3.19 Cổng kết nối vào 70 Hình 3.20 Cổng thiết lập cấu hình thời gian thực 70 Hình 3.21 Cổng đọc tín hiệu từ encoder 70 Hình 3.22 Cổng tín hiệu vào PWM tƣơng tự 71 Hình 3.23 Cổng tín hiệu vào số 71 Hình 3.24 Điều khiển tốc độ chiều quay 71 Hình 3.25 Đáp ứng hệ thống với HAC đầu vào 72 Hình 3.26 Sai lệch e(t) 72 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 62 Hình 3.6 Mơ điều khiển mờ theo tiêu chuẩn tích phương bình phương sai lệch Xét γ =0.02, Imin = 0.4142605601503 Xét γ =1.5, Imin = 7.5566485967973 Qua thử nghiệm đánh giá chất lƣợng theo tiêu I4, Số luật điều khiển cải tiến lƣợc bỏ bớt luật điều khiển nhƣ sau: Hình 3.7 Các luật điều khiển giản lược cho điều khiển mờ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 63 - Chọn thiết bị hợp thành nguyên lý giải mờ Triển khai luật hợp thành tổng hợp giá trị mờ Thiết bị hợp thành ta chọn theo nguyên tắc Prod - Probor Các tập mờ sau triển khai qua nhiều thiết bị hợp thành đƣa giá trị thực theo cách thức giải mờ, cách thức có ảnh hƣởng khơng nhỏ đến trạng thái làm việc nhƣ độ phức tạp hệ thống Chọn giải mờ theo phƣơng pháp Centroid Hình 3.8 Quan sát tín hiệu vào mờ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 64 Hình 3.9 Bề mặt đặc trưng cho quan hệ vào điều khiển mờ - Sơ đồ kết mô Hình 3.10 Sơ đồ cấu trúc điều khiển PI mờ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 65 FLC voi 1(t) 1.003 Set values FLC 1.002 1.001 Values 0.999 0.998 0.997 0.996 10 15 20 25 30 35 40 Time (s) Hình 3.11 Đáp ứng đầu PI mờ với kích thích 1(t) FUZZY LOGIC CONTROL x 10 FLC SET VALUES 2.5 Range Value (Xung) 1.5 0.5 -0.5 10 15 20 25 30 35 40 Time (s) Hình 3.12.- Đáp ứng đầu PI mờ với kích thích xung pulse Nhận xét: - Đã thiết kế điều khiển PI-mờ với hai đầu vào (đầu vào thứ hai tích phân đầu vào thứ nhất) đầu Kết mô cho thấy điều khiển FLC ổn định, độ điều chỉnh nhỏ tác động nhanh - Đã nghiên cứu nâng cao chất lƣợng điều khiển PI-mờ với điều khiển mờ luật theo tiêu chuẩn tích phân bình phƣơng sai lệch Kết mơ nhận thấy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 66 điều khiển ổn định, bám theo giá trị đặt sau khoảng thời gian xác định, sai lệch hệ thống tiến dần đến - Điều chứng tỏ áp dụng đƣợc FLC hệ thống truyền động bám xác với yêu cầu đảo chiều liên tục ứng dụng vào thực tế 3.3 Thí nghiệm mơ hình hệ thống truyền động bám xác 3.3.1 Giới thiệu mơ hình hệ thống thí nghiệm Hình 3.13 Mơ hình hệ thống truyền động bám xác Hình 3.13 mơ hình thí nghiệm hệ truyền động xác phịng thí nghiệm Điện - Điện tử - Trƣờng ĐHKT Công nghiệp đƣợc thiết kế theo ngun tắc hoạt động nhƣ mơ hình MEDE5, điều khiển chuyển động đến vị trí xác theo giá trị đặt chuyển động theo quỹ đạo mẫu đặt sẵn Phát triển mơ hình ứng dụng thực tiễn nhƣ máy vẽ chiều, chiều, máy CNC hay hệ thống điều vị trí khiển xác khác Việc điều khiển chuyển động bám xác cho hệ thống đƣợc thực qua điều khiển động servo Tín hiệu hệ thống bám xác theo tín hiệu đặt Khi có sai lệch, tín hiệu hệ thống qua encoder đƣợc gửi đƣợc so sánh với giá trị đặt điều khiển, từ điều khiển gửi tín hiệu để điều khiển động cho tín hiệu bám chặt theo tín hiệu đặt Hệ thống gồm thành phần: - Arduino Board: nhận tín hiệu phản hồi từ sensor vị trí (Encoder) giao tiếp với máy tính, xuất tín hiệu mạch công suất (cầu H) để điều khiển động Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 67 Hình 3.14 Arduino Board Arduino bo mạch vi xử lý đƣợc dùng để lập trình tƣơng tác với với thiết bị phần cứng nhƣ cảm biến, động cơ, thiết bị khác Nhƣng ƣu điểm Arduino môi trƣờng phát triển ứng dụng dễ sử dụng, với ngôn ngữ lập trình học cách nhanh chóng ngƣời am hiểu lập trình Và điều làm nên tƣợng Arduino mức giá thấp tính chất nguồn mở từ phần cứng đến phần mềm Arduino đƣợc chọn làm não xử lý nhiều thiết bị từ đơn giản đến phức tạp Arduino kết hợp đƣợc với phần mềm Labview Matlab, tạo điều kiện dễ dàng cho việc kiểm nghiệm thuật toán điều khiển thực tế - Mạch cầu H (H-Bridge Circuit): điều khiển MOSFET công suất, cho phép đảo chiều, chống trùng dẫn, dòng cho phép 10A, thực nhiệm vụ đảo chiều động - Công tắc hành trình LXW5-11G1 dùng để giới hạn hành trình chuyển động trƣợt - Động servo cấu bánh dùng để truyền động hệ thống động DB M60-8 có thơng số: + Điện áp 24 V + Tốc độ 3000 vịng/phút + Cơng suất: 60W + Encoder: 1000 xung/ vòng + Cơ cấu bánh để thay đổi tỉ số truyền Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 68 Hình 3.15 Động servo cấu bánh 3.3.2 Cấu trúc điều khiển điều khiển FLC Bài toán điều khiển điều khiển chuyển động đến vị trí xác theo giá trị đặt với yêu cầu đảo chiều liên tục đòi hòi điều khiển tác động nhanh, loại bỏ đƣợc nhiễu ma sát cho trình gia tốc, giảm tốc trƣợt êm Hình 3.16 Cấu trúc điều khiển hệ thống truyền động bám xác Bộ điều khiển FLC đƣợc thiết kế Matlab/Simulink thực kết nối với hệ thống tƣơng đối dễ dàng thông qua việc sử dụng Arduino - Board tạo khả ứng dụng lớn thiết kế điều khiển cho đối tƣợng thực khác Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 69 Hình 3.17 Bộ điều khiển FLC - Sơ đồ cấu trúc lọc biến trạng thái SVF - State Variable Function Hình 3.18 State Variable Function - Arduino Board: gồm khối giao diện Arduino IO setup: cổng kết nối vào Real-Time Pacer: cổng thiết lập cấu hình thời gian thực Encoder read: cổng đọc tín hiệu từ encoder Arduino analog write: cổng tín hiệu vào PWM tƣơng tự Arduino digital write: cổng tín hiệu vào số Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 70 Hình 3.19 Cổng kết nối vào Hình 3.20 Cổng thiết lập cấu hình thời gian thực Hình 3.21 Cổng đọc tín hiệu từ encoder Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 71 Hình 3.22 Cổng tín hiệu vào PWM tương tự Hình 3.23 Cổng tín hiệu vào số - Điều khiển đảo chiều động servo Hình 3.24 Điều khiển tốc độ chiều quay Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 72 3.3.3 Kết thí nghiệm Fuzzy logic control x 10 Set values FLC 2.5 Values range (xung) 1.5 0.5 -0.5 10 15 20 25 30 35 Time (s) Hình 3.25 Đáp ứng hệ thống với FLC đầu vào Sai lech e(t) 4000 3000 2000 1000 -1000 -2000 -3000 10 15 20 Time (s) 25 30 35 Hình 3.26 Sai lệch e(t) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 73 Nhận xét: - Chất lƣợng hệ thống với FLC tốt, tín hiệu bám đƣợc theo giá trị đặt, sai lệch nhỏ ổn định với nhiễu hệ thống - Từ thực nghiệm ta thấy điều khiển sử dụng FLC ứng dụng đƣợc vào điều khiển đối tƣợng thực tế đảm bảo chất lƣợng hệ thống đạt yêu cầu 3.4 Kết luận chƣơng Luận văn nghiên cứu thiết kế điều khiển mờ động nghiên cứu nâng cao chất lƣợng cho điều khiển qua thực nghiệm giảm số luật điều khiển đƣợc đánh giá theo tiêu chuẩn tích phƣơng bình phƣơng sai lệch Lập trình điều khiển mờ dựa phần mềm chuyên dụng Matlab: thông số đối tƣợng cho nhƣ hàm truyền tƣơng ứng, thiết kế điều khiển mờ động PD với hai đầu vào (đầu vào thứ hai đạo hàm đầu vào thứ nhất) đầu Kết mô cho chất lƣợng hệ thống tốt hay sai số nhỏ (chỉ tiêu tích phân) với độ điều chỉnh nhỏ, thời gian đáp ứng độ nhanh sai lệch tĩnh không Đã khảo sát thực nghiệm mô hình vật lý cụ thể hệ thống truyền động bám xác Bộ điều khiển sử dụng FLC ứng dụng đƣợc vào điều khiển đối tƣợng thực tế đảm bảo chất lƣợng hệ thống đạt yêu cầu Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn giải đƣợc số nội dung sau: Luận văn nghiên cứu thiết kế điều khiển mờ động nghiên cứu nâng cao chất lƣợng cho điều khiển qua thực nghiệm giảm số luật điều khiển đƣợc đánh giá theo tiêu chuẩn tích phƣơng bình phƣơng sai lệch Phƣơng pháp thiết kế đƣợc kiểm chứng mô thí nghiệm hệ thống vật lí cụ thể hệ thống truyền động bám xác Điều chứng tỏ khả ứng dụng điều khiển mờ việc thiết kế hệ thống tự động công nghiệp, đặc biệt áp dụng sản xuất, chế tạo nhằm giảm thiểu đƣợc sức lao động ngƣời mà lại đạt suất hiệu kinh tế cao Bộ điều khiển mờ đƣợc thiết kế luận văn nhằm nâng cao chất lƣợng điều khiển chuyển động xác theo quỹ đạo mẫu cho trƣớc, giải thành cơng vấn đề điều khiển phức tạp khác hệ thống cơng nghiệp, ví dụ nhƣ điều khiển máy vẽ có khả vẽ liên tục đƣờng nét hình cho trƣớc, điều khiển chuyển động máy công cụ CNC, robot… Kiến nghị hƣớng nghiên cứu Nghiên cứu thử nghiệm điều khiển mờ hệ thống vật lí cụ thể khác, đặc biệt hệ thống có độ phi tuyến cao; Nghiên cứu chế tạo tích hợp điều khiển mờ chip vi xử lý đƣa vào sử dụng thực tế Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 75 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Hồi Bắc, Lê Hồng Thái, Một số mơ hình hệ thơng minh lai: Kỹ thuật ứng dụng, Hội thảo khoa học Quốc gia lần II, nghiên cứu ứng dụng CNTT, Fai’r 2005 23-24 tháng 9, 2005 ĐHBK Tp HCM [2] Bùi Cơng Cƣờng, Nguyễn Dỗn Phƣớc, Hệ mờ mạng nơron ứng dụng, NXB Khoa học kỹ thuật, 2000 [3] Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phƣớc, Lý thuyết điều khiển mờ, NXB Khoa học kỹ thuật, 1997 [4] Nguyễn Thƣơng Ngô, Lý thuyết điều khiển tự động đại, NXB Khoa học kỹ thuật,, 1999 [5] Nguyễn Doãn Phƣớc, Phan Xuân Minh, Lý thuyết điều khiển phi tuyến, NXB Khoa học kỹ thuật, 2003 [6] Nguyễn Phùng Quang: MATLAB & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, NXB Khoa học & kỹ thuật, 2006 [7] Le Hoai Bac, Le Hoang Thai, The GA_NN_FL associated model in solving the problem of fingerprint authentication, KES’ 2004, Wellington, NewZealand [8] Cuong Nguyen Duy (2008), Advanced Controllers for Electromechanical motion Systems, The degree of doctor at the University of Twente [9] G.Beliakov, Fuzzy sets and membership functions based on probabilites, Information Sciences, vol 91, 95-111, 1996 [10] Yuehui Chen, Hybrid Soft Computing Approach to Identification and Control of Nonlinear Systems, Kumamoto University, 2001 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ... vào điều khiển mờ khâu tích phân, đạo hàm, điều khiển có dạng nhƣ hình 1.6 đƣợc gọi điều khiển mờ động I e P Bộ điều khiển mờ y D Hình 1.6 Bộ điều khiển mờ động * Bộ điều khiển mờ lai (F-PID): điều. .. đổi giá trị mờ đầu thành giá trị rõ để điều khiển đối tƣợng Một điều khiển mờ gồm khối thành phần nhƣ đƣợc gọi điều khiển mờ * Bộ điều khiển mờ động: để mở rộng ứng dụng cho toán điều khiển, ngƣời... khiển mờ Nhật Năm 1974, Mamdani nghiên cứu điều khiển mờ cho lò Năm 1980, hãng Smidth Co bắt đầu nghiên cứu điều khiển mờ cho lò xi măng Năm 1983, hãng Fuji Electric nghiên cứu ứng dụng điều khiển