Kinh Doanh - Tiếp Thị - Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Công nghệ thông tin 1011 BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỆ PHI TUYẾN (Ban hành theo quyết định số 474ĐHKTKTCN ngày 21 9 2020 của Hiệu trưởng Trường Đại học Kinh tế- Kỹ thuật Công nghiệp) 1. THÔNG TIN CHUNG Tên học phần (tiếng Việt): CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỆ PHI TUYẾN Tên học phần (tiếng Anh): NONLINEAR SYSTEM CONTROL METHODS Mã học phần: 001568 KhoaBộ môn phụ trách: ĐiệnĐiều khiển và Tự động hóa Giảng viên phụ trách chính: Ths. Nguyễn Hải Bình Email: nhbinhuneti.edu.vn GV tham gia giảng dạy: PGS.TS Võ Thu Hà, Ths. Trần Ngọc Sơn, Ths. Nguyễn Thị Thành, Ths. Nguyễn Hải Bình, Ths. Hoàng Đình Cơ. Số tín chỉ: 3(39, 12, 90) Số tiết Lý thuyết: 39 Số tiết THTL: 12 Số tiết Tự học: 90 Tính chất của học phần: Bắt buộc Học phần học trước: Lý thuyết điều khiển tự động Học phần tiên quyết : Không Các yêu cầu của học phần: - Sinh viên phải có tài liệu học tập hoặc - Một tài liệu tham khảo trong mục 10.2 2. MÔ TẢ HỌC PHẦN Học phần các phương pháp điều khiển hệ phi tuyến trang bị cho sinh viên tổng quan những kiến thức về phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển phi tuyến dùng phương pháp mặt phẳng pha, phương pháp tuyến tính hóa gần đúng, phương pháp tuyến tính hóa điều 1012 hòa, phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn, lý thuyết ổn định Lyaponov, V.M.Popov; thiết kế bộ điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa và bộ điều khiển trượt; các phương pháp điều khiển tối ưu, thiết kế bộ điều khiển toàn phương tuyến tính; khái niệm điều khiển bền vững, thiết kế bộ điều khiển bền vững; mô hình hóa mô phỏng hệ thống bằng phần mềm MatlabSimulink.. 3.MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC Kiến thức Hiểu được các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống phi tuyến. Tính toán, thiết kế bộ điều khiển cho hệ điều khiển phi tuyến. Kỹ năng Khai thác sử dụng phần mềm MatlabSimulink để hỗ trợ tính toán, thiết kế hệ thống điều khiển phi tuyến bằng các phương pháp khác nhau Năng lực tự chủ và trách nhiệm - Nhận thức được tầm quan trọng của việc học tập và sẵn sàng học tiếp các chương trình nhằm nâng cao trình độ chuyên môn. - Làm chủ khoa học công nghệ và công cụ lao động tiên tiến trong thực tế; chịu được áp lực công việc, giải quyết hợp lý các vấn đề phát sinh và đề xuất các giải pháp để thực hiện công việc hiệu quả. - Có phẩm chất đạo đức tốt; có ý thức kỷ luật và tác phong công nghiệp, tuân thủ nội quy, quy định pháp luật và các nguyên tắc an toàn nghề nghiệp; có trách nhiệm với công việc, tập thể và xã hội. 4. CHUẨN ĐẦU RA HỌC PHẦN Mã CĐR Mô tả CĐR học phần Sau khi học xong môn học này, người học có thể: CĐR của CTĐT G1 Về kiến thức G1.4.1 Hiểu được các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống phi tuyến. 1.4.1 G1.4.2 Tính toán, thiết kế bộ điều khiển cho hệ điều khiển phi tuyến. 1.4.2 G2 Về kỹ năng G2.1.1 Khai thác sử dụng phần mềm MatlabSimulink để hỗ trợ tính toán, thiết kế bộ điều khiển phi tuyến bằng các phương pháp khác nhau. 2.1.1 G3 Năng lực tự chủ và trách nhiệm G3.1.1 Nhận thức được tầm quan trọng của việc học tập và sẵn sàng học tiếp các chương trình nhằm nâng cao trình độ chuyên môn. 3.1.1 G3.1.2 Làm chủ khoa học công nghệ và công cụ lao động tiên tiến trong thực tế; chịu được áp lực công việc, giải quyết hợp lý các vấn đề phát sinh và đề xuất các giải pháp để thực hiện công việc hiệu quả. 3.1.2 1013 G3.2.1 Có phẩm chất đạo đức tốt; có ý thức kỷ luật và tác phong công nghiệp, tuân thủ nội quy, quy định pháp luật và các nguyên tắc an toàn nghề nghiệp; có trách nhiệm với công việc, tập thể và xã hội. 3.2.1 5. NỘI DUNG MÔN HỌC, KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY Tuần thứ Nội dung Số tiết LT Số tiết TH Tài liệu học tập, tham khảo 1 Chương 1: Tổng quan về các phương pháp điều khiển phi tuyến. 1.1. Hạn chế của lý thuyết điều khiển tuyến tính kinh điển 1.2. Giới thiệu về các phương pháp điều khiển hệ phi tuyến. 1.3. Ví dụ về các hệ phi tuyến 3 1, 2, 3,5 2 Chương 2: Các phương pháp khảo sát và thiết kế hệ phi tuyến 2.1. Khái niệm về hệ phi tuyến 2.1.1. Khái niệm 2.1.2.Tính chất và đặc điểm riêng của hệ phi tuyến 2.2. Phương pháp mặt phẳng pha 2.3. Phương pháp tuyến tính hóa gần đúng 3 1, 2, 3,5 3 2.4. Phương pháp tuyến tính hóa điều hòa. 2.4. Khái niệm 2.4.2. Hàm mô tả của khâu phi tuyến 2.5. Phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn 2.5.1. Đặt vấn đề 2.5.2. Ví dụ ứng dụng 3 1, 2, 3,5 4 2.6. Tiêu chuẩn Lyapunov. 2.6.1. Khái niệm về ổn định 2.6.2. Phương pháp thứ nhất của Lyapunov 2.6.2. Phương pháp thứ hai của Lyapunov 2.7. Tiêu chuẩn ổn định tuyệt đối V.M.Popov 3 1, 2, 3,5 5 2.8. Điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa 2.8.1. Nội dung phương pháp 2.8.2. Trình tự thiết kế hệ thống điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa 2.8.3. Ứng dụng Malab mô phỏng hệ thống điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa 3 1, 2, 3, 4, 5 1014 Tuần thứ Nội dung Số tiết LT Số tiết TH Tài liệu học tập, tham khảo 6 2.9. Điều khiển trượt 2.9.1. Nội dung phương pháp 2.9.2. Trình tự thiết kế hệ thống điều khiển trượt bám quỹ đạo 2.9.3. Ứng dụng Malab mô phỏng hệ thống điều khiển trượt 3 1, 2, 3, 4, 5 7 Thảo luận, chữa bài tập chương 2, 3( trên lớp) 3 1, 2, 3, 4, 5 7 Thảo luận, chữa bài tập chương 2, 3( trực tuyến) 3 1, 2, 3, 4, 5 8 Chương 3: Điều khiển tối ưu 3.1. Chất lượng tối ưu 3.2. Các phương pháp điều khiển tối ưu 3.2.1. Phương pháp biến phân cổ điển Euler – Lagrange 3.2.2. Phương pháp quy hoạch động Belman 3.2.3. Nguyên lý cực tiểu Pontryagin - Hamilton 3 1, 2, 3 9 3.3. Điều khiển tối ưu dạng toàn phương tuyến tính 3.3.1. Ổn định Lyapunov đối với hệ tuyến tính 3.3.2. Điều khiển tối ưu 3.3.3. Phương trình Ricati đối với hệ rời rạc 3.4. Ước lượng trạng thái tối ưu 3 1, 2, 3 10 3.5. Điều khiển tối ưu LQG 3.6. Ứng dụng Matlab mô phỏng hệ thống điều khiển tối ưu 3 1, 2, 3, 4 11 Chương 4: Điều khiển bền vững 4.1. Giới thiệu 4.2. Điều khiển bền vữngH 4.3. Điều khiển bền vững2H 3 1, 2, 3 12 4.4 Phương pháp chỉnh độ lợi vòng 4.5. Ứng dụng Matlab mô phỏng hệ thống điều khiển bền vững 3 1, 2, 3, 4 13 Chương 5 : Một số ví dụ thiết kế hệ thống điều khiển phi tuyến 5.1. Giới thiệu đối tượng 5.2. Thiết kế bộ điều khiển trượt 5.3. Thiết kế bộ điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa 3 1, 2, 3, 4 14 5.4. Thiết kế bộ điều khiển tối ưu LQR 5.5. Thiết kế bộ điều khiển bền vững 3 1, 2, 3, 4 1015 Tuần thứ Nội dung Số tiết LT Số tiết TH Tài liệu học tập, tham khảo 5.6. So sánh kết quả điều khiển 15 Thảo luận, chữa bài tập chương 3, 4, 5 (trên lớp) 3 1, 2, 3, 4 15 Thảo luận, chữa bài tập chương 3, 4, 5( trực tuyến) 3 1, 2, 3, 4 6. MA TRẬN MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA NỘI DUNG GIẢNG DẠY ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN Mức Độ Tiêu chí đánh giá mức độ đóng góp của nội dung để đạt được CĐR học phần Kiến thức (G1…) Kỹ năng (G2…) Năng lực tự chủ và trách nhiệm (G3…) Mức 1: Thấp Nhớ, Hiểu Bắt chước Tiếp nhận Mức 2: Trung bình Vận dụng, Phân tích Vận Dụng, Chính xác Đáp ứng, Đánh giá Mức 3: Cao Đánh giá, sáng tạo Thành thạo, Bản cứng Tổ chức, đặc trưng hoá (Lưu ý: Khi đánh giá mức độ đóng góp từng “nội dung giảng dạy” tới các tiêu chuẩn (Gx.x.x) sẽ ảnh hưởng tới việc phân bổ thời lượng giảng dạy của từng phần nội dung giảng dạy và mức độ ưu tiên kiểm tra đánh giá nội dung đó). Tuần Nội dung giảng dạy Chuẩn đầu ra học phần G1.2.1 G1.3.1 G2.1.1 G3.1.1 G3.2.1 1 PHẦN MỞ ĐẦU Chương 1: Khái niệm chung về điều khiển tự động 1.1. Các khái niệm cơ bản 2 1.2. Các nguyên tắc điều khiển cơ bản 2 2 1.3. Phân loại các hệ thống điều khiển tự động 2 2 1.4. Lịch sử phát triển lý thuyết điều khiển tự động 1 1.5. Một số ví dụ về các hệ thống điều khiển 2 2 2 PHẦN 1 : HỆ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TUYẾN TÍNH LIÊN TỤC Chương 2: Mô hình toán học hệ thống điều khiển liên tục 2.1. Khái niệm về mô hình toán học 2 1016 Tuần Nội dung giảng dạy Chuẩn đầu ra học phần G1.2.1 G1.3.1 G2.1.1 G3.1.1 G3.2.1 2.2. Phép biến đổi Laplace. 2 2 2.3. Hàm truyền đạt 3 2 2 2 2.4. Phương trình trạng thái (PTTT) 3 2 2 2 3 Chương 3 : Đặc tính động học của hệ thống 3.1. Khái niệm về đặc tính động học 2 2 3.2. Các khâu động học điển hình 3 2 2 2 3 3.3. Đặc tính động học của hệ thống tự động 3 3 3 2 2 4 Chương 4: Khảo sát tính ổn định của hệ thống ĐKTĐ 4.1. Khái niệm ổn định 2 2 4.2. Tiêu chuẩn ổn định đại số 3 2 3 3 4.3. Phương pháp quỹ đạo nghiệm số (QĐNS) 3 2 3 3 4.4. Tiêu chuẩn ổn định tần số 3 2 2 3 3 5 Chương 5: Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển 5.1. Các tiêu chuẩn chất lượng 2 2 5.2. Sai số xác lập 3 2 2 5.3.Đáp ứng quá độ 3 2 2 5.4 Các tiêu chuẩn tối ưu hóa đáp ứng quá độ 2 2 6 Chương 6: Thiết kế hệ thống điều khiển tuyến tính liên tục 6.1. Khái niệm 2 6.2. Ảnh hướng của các khâu hiệu chỉnh đến chất lượng của hệ thống. 3 2 2 2 2 6.3. Thiết kế hệ thống dùng QĐNS 3 3 3 3 6.4. Thiết kế bộ điều khiển PID 3 3 3 3 6.5. Thiết kế hệ thống điều khiển hồi tiếp trạng thái 3 3 3 3 7 PHẦN HAI : HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG RỜI RẠC. Chương 7 : Mô tả toán học hệ thống điều khiển rời rạc 1017 Tuần Nội dung giảng dạy Chuẩn đầu ra học phần G1.2.1 G1.3.1 G2.1.1 G3.1.1 G3.2.1 7.1. Khái niệm 2 7.2. Phép biến đổi Z 2 2 7.3. Mô tả hệ thống rời rạc bằng hàm truyền đạt 2 2 2 2 7.4. Mô tả toán học hệ thống điều khiển số bằng phương trình trạng thái 2 2 2 2 8 Chương 8: Phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển rời rạc 8.1. Tính ổn định của hệ thống rời rạc 2 2 2 3 8.2. Tính quá trình quá độ của hệ thống rời rạc 2 2 2 2 8.3. Thiết kế bộ điều khiển PID số 3 3 3 3 3 8.4. Tính điều khiển được và quan sát được của hệ điều khiển số 2 2 2 2 7. PHƯƠNG THỨC ĐÁNH GIÁ HỌC PHẦN TT Điểm thành phần ( Tỷ lệ ) Quy định (Theo QĐ số 686QĐ- ĐHKTKTCN ngày 10102018 Chuẩn đầu ra học phần G1.4.1 G1.4.2 G2.1.1 G3.1.1 G3.1.2 G3.2.1 1 Điểm quá trình (40) 1. Kiểm tra thường xuyên x x x x x + Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 15 phút, hỏi đáp + Số lần: Tối thiểu 1 lầnsinh viên + Hệ số: 1 2. Kiểm tra định kỳ lần 1 x x x x x x + Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 45 phút, hỏi đáp. + Thời điểm: Tuần 6 (sau khi kết thúc chương 2) + Hệ số: 2 1018 3. Kiểm tra định kỳ lần 2 x x x x x x + Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 45 phút, hỏi đáp + Thời điểm: Tuần 10 (sau khi kết thúc chương 3) + Hệ số: 2 4. Kiểm tra định kỳ lần 3 x x x x x x + Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 45 phút, hỏi đáp + Thời điểm: Tuần 14 (sau khi kết thúc chương 5) + Hệ số: 2 5. Kiểm tra chuyên cần x x x + Hình thức: Điểm danh theo thời gian tham gia học trên lớp + Hệ số: 3 2 Điểm thi kết thúc học phần (60) Hình thức: Tự...
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
HỌC PHẦN: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỆ PHI TUYẾN
(Ban hành theo quyết định số 474/ĐHKTKTCN ngày 21/ 9 /2020 của Hiệu trưởng Trường Đại học Kinh tế- Kỹ thuật Công nghiệp)
1 THÔNG TIN CHUNG
Tên học phần (tiếng Việt): CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN HỆ PHI TUYẾN
Khoa/Bộ môn phụ trách: Điện/Điều khiển và Tự động hóa Giảng viên phụ trách chính: Ths Nguyễn Hải Bình
Email: nhbinh@uneti.edu.vn
GV tham gia giảng dạy: PGS.TS Võ Thu Hà, Ths Trần Ngọc Sơn, Ths Nguyễn Thị Thành, Ths Nguyễn Hải Bình, Ths
Học phần học trước: Lý thuyết điều khiển tự động Học phần tiên quyết : Không
Các yêu cầu của học phần: - Sinh viên phải có tài liệu học tập hoặc - Một tài liệu tham khảo trong mục 10.2
2 MÔ TẢ HỌC PHẦN
Học phần các phương pháp điều khiển hệ phi tuyến trang bị cho sinh viên tổng quan những kiến thức về phân tích và thiết kế hệ thống điều khiển phi tuyến dùng phương pháp mặt phẳng pha, phương pháp tuyến tính hóa gần đúng, phương pháp tuyến tính hóa điều
Trang 2hòa, phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn, lý thuyết ổn định Lyaponov, V.M.Popov; thiết kế bộ điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa và bộ điều khiển trượt; các phương pháp điều khiển tối ưu, thiết kế bộ điều khiển toàn phương tuyến tính; khái niệm điều khiển bền vững, thiết kế bộ điều khiển bền vững; mô hình hóa mô phỏng hệ thống bằng phần mềm Matlab/Simulink
3.MỤC TIÊU CỦA HỌC PHẦN ĐỐI VỚI NGƯỜI HỌC
Kiến thức
Hiểu được các phương pháp phân tích và thiết kế hệ thống phi tuyến Tính toán, thiết kế bộ điều khiển cho hệ điều khiển phi tuyến
Kỹ năng
Khai thác sử dụng phần mềm Matlab/Simulink để hỗ trợ tính toán, thiết kế hệ thống
điều khiển phi tuyến bằng các phương pháp khác nhau
Năng lực tự chủ và trách nhiệm
- Nhận thức được tầm quan trọng của việc học tập và sẵn sàng học tiếp các chương trình nhằm nâng cao trình độ chuyên môn
- Làm chủ khoa học công nghệ và công cụ lao động tiên tiến trong thực tế; chịu được áp lực công việc, giải quyết hợp lý các vấn đề phát sinh và đề xuất các giải pháp để thực hiện công việc hiệu quả
- Có phẩm chất đạo đức tốt; có ý thức kỷ luật và tác phong công nghiệp, tuân thủ nội quy, quy định pháp luật và các nguyên tắc an toàn nghề nghiệp; có trách nhiệm với công
G3.1.1 Nhận thức được tầm quan trọng của việc học tập và sẵn sàng học
tiếp các chương trình nhằm nâng cao trình độ chuyên môn
3.1.1
G3.1.2
Làm chủ khoa học công nghệ và công cụ lao động tiên tiến trong thực tế; chịu được áp lực công việc, giải quyết hợp lý các vấn đề phát sinh và đề xuất các giải pháp để thực hiện công việc hiệu quả
3.1.2
Trang 3G3.2.1 Có phẩm chất đạo đức tốt; có ý thức kỷ luật và tác phong công nghiệp, tuân thủ nội quy, quy định pháp luật và các nguyên tắc an toàn nghề nghiệp; có trách nhiệm với công việc, tập thể và xã hội
1.1 Hạn chế của lý thuyết điều khiển tuyến tính kinh điển 1.2 Giới thiệu về các phương pháp điều khiển hệ phi
2.4.2 Hàm mô tả của khâu phi tuyến
2.5 Phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn
2.6.2 Phương pháp thứ nhất của Lyapunov 2.6.2 Phương pháp thứ hai của Lyapunov
2.7 Tiêu chuẩn ổn định tuyệt đối V.M.Popov
[3],[5]
5
2.8 Điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa
2.8.1 Nội dung phương pháp
2.8.2 Trình tự thiết kế hệ thống điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa
2.8.3 Ứng dụng Malab mô phỏng hệ thống điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa
[4], [5]
Trang 42.9 Điều khiển trượt
2.9.1 Nội dung phương pháp
2.9.2 Trình tự thiết kế hệ thống điều khiển trượt bám
Chương 3: Điều khiển tối ưu 3.1 Chất lượng tối ưu
3.2 Các phương pháp điều khiển tối ưu
3.2.1 Phương pháp biến phân cổ điển Euler – Lagrange 3.2.2 Phương pháp quy hoạch động Belman
3.2.3 Nguyên lý cực tiểu Pontryagin - Hamilton
9
3.3 Điều khiển tối ưu dạng toàn phương tuyến tính 3.3.1 Ổn định Lyapunov đối với hệ tuyến tính 3.3.2 Điều khiển tối ưu
3.3.3 Phương trình Ricati đối với hệ rời rạc
3.4 Ước lượng trạng thái tối ưu
10
3.5 Điều khiển tối ưu LQG
3.6 Ứng dụng Matlab mô phỏng hệ thống điều khiển tối
5.1 Giới thiệu đối tượng
5.2 Thiết kế bộ điều khiển trượt
5.3 Thiết kế bộ điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa
3
[1], [2], [3], [4]
14 5.4 Thiết kế bộ điều khiển tối ưu LQR
[1], [2], [3], [4]
Trang 55.6 So sánh kết quả điều khiển
15 Thảo luận, chữa bài tập chương 3, 4, 5 (trên lớp) 3 [1], [2], [3], [4] 15 Thảo luận, chữa bài tập chương 3, 4, 5( trực tuyến) 3 [1], [2], [3],
[4]
6 MA TRẬN MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CỦA NỘI DUNG GIẢNG DẠY ĐỂ ĐẠT ĐƯỢC CHUẨN ĐẦU RA CỦA HỌC PHẦN
Mức Độ
Tiêu chí đánh giá mức độ đóng góp của nội dung để đạt được CĐR học phần
Kiến thức (G1…) Kỹ năng (G2…) Năng lực tự chủ và trách
Mức 3: Cao Đánh giá, sáng tạo Thành thạo, Bản cứng Tổ chức, đặc trưng hoá
(Lưu ý: Khi đánh giá mức độ đóng góp từng “nội dung giảng dạy” tới các tiêu chuẩn (Gx.x.x) sẽ ảnh hưởng tới việc phân bổ thời lượng giảng dạy của từng phần nội dung giảng dạy và mức độ ưu tiên kiểm tra đánh giá
Chương 1: Khái niệm chung về điều khiển tự động
1.2 Các nguyên tắc điều khiển cơ
PHẦN 1 : HỆ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TUYẾN TÍNH LIÊN TỤC Chương 2: Mô hình toán học hệ thống điều khiển liên tục
Trang 6Tuần Nội dung giảng dạy Chuẩn đầu ra học phần
4.3 Phương pháp quỹ đạo nghiệm
5
Chương 5: Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển
6.5 Thiết kế hệ thống điều khiển
7 PHẦN HAI : HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG RỜI RẠC Chương 7 : Mô tả toán học hệ thống điều khiển rời rạc
Trang 7Tuần Nội dung giảng dạy Chuẩn đầu ra học phần
8.4 Tính điều khiển được và quan
+ Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 15 phút, hỏi
+ Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 45 phút, hỏi đáp
+ Thời điểm: Tuần 6 (sau khi kết thúc chương 2) + Hệ số: 2
Trang 83 Kiểm tra định kỳ lần 2
+ Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 45 phút, hỏi
+ Hình thức: Tham gia thảo luận, kiểm tra 45 phút, hỏi
Giảng viên giới thiệu học phần, tài liệu học tập, tài liệu tham khảo, các địa chỉ website để tìm tư liệu liên quan đến môn học Nêu nội dung cốt lõi của chương và tổng kết chương, sử dụng bài giảng điện tử và các mô hình giáo cụ trực quan trong giảng dạy Tập trung hướng dẫn học, tư vấn học, phản hồi kết quả thảo luận, bài tập lớn, kết quả kiểm tra và các nội dung lý thuyết chính mỗi chương
Các phương pháp giảng dạy có thể áp dụng: Hình thức giảng dạy: Trực tiếp; Trực
tuyến; Kết hợp trực tiếp và trực tuyến
(Tùy theo từng học phần GV áp dụng phương pháp giảng dạy phù hợp)
Trang 9Khác □ … □ …… □
Sinh viên chuẩn bị bài từng chương, làm bài tập đầy đủ, trau dồi kỹ năng làm việc nhóm để chuẩn bị bài thảo luận
Trong quá trình học tập, sinh viên được khuyến khích đặt câu hỏi phản biện, trình bày quan điểm, các ý tưởng sáng tạo mới dưới nhiều hình thức khác nhau
9 QUY ĐỊNH CỦA HỌC PHẦN 9.1 Quy định về tham dự lớp học
Sinh viên/học viên có trách nhiệm tham dự đầy đủ các buổi học Trong trường hợp nghỉ học do lý do bất khả kháng thì phải có giấy tờ chứng minh đầy đủ và hợp lý Sinh viên vắng quá 50% buổi học dù có lý do hay không có lý do đều bị coi như
không hoàn thành khóa học và phải đăng ký học lại vào học kỳ sau Tham dự các tiết học lý thuyết
Thực hiện đầy đủ các bài tập được giao trong cuốn tài liệu học tập Tham dự kiểm tra giữa học kỳ
Tham dự thi kết thúc học phần
Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học
9.2 Quy định về hành vi lớp học
Học phần được thực hiện trên nguyên tắc tôn trọng người học và người dạy Mọi hành vi làm ảnh hưởng đến quá trình dạy và học đều bị nghiêm cấm
Sinh viên phải đi học đúng giờ quy định Sinh viên đi trễ quá 15 phút sau khi giờ học bắt đầu sẽ không được tham dự buổi học
Tuyệt đối không làm ồn, gây ảnh hưởng đến người khác trong quá trình học
Tuyệt đối không được ăn uống, nhai kẹo cao su, sử dụng các thiết bị như điện thoại, máy nghe nhạc trong giờ học
10 TÀI LIỆU HỌC TẬP, THAM KHẢO 10.1 Tài liệu học tập:
[1] Nguyễn Hải Bình, Võ Thu Hà, Trần Ngọc Sơn, Nguyễn Thị Thành, Tài liệu học tập
các phương pháp điều khiển hệ phi tuyến, 2020
10.2 Tài liệu tham khảo:
[2] Nguyễn Thị Phương Hà, Lý thuyết điều khiển hiện đại, NXB Đại học Quốc gia TP
Hồ Chí Minh, 2016
[3] Nguyễn Duy Anh, Lý thuyết điều khiển hiện đại, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2016 [4] Nguyễn Phùng Quang, Matlab và Simulink, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2006 [5] Nguyễn Thị Phương Hà, Huỳnh Thái Hoàng, Lý thuyết điều khiển tự động, NXB Đại
học Quốc Gia TPHCM, 2018
Trang 1011 HƯỚNG DẪN SINH VIÊN TỰ HỌC
TUẦN NỘI DUNG THUYẾTLÝ
+ Nghiên cứu trước:
+Tài liệu [1]: nội dung từ mục 1.1 đến 1.3, Chương 1;
+ Đọc tài liệu tham khảo [1], [2], [3],[5;
+ Tra cứu nội dung về khái niệm chung về các phương pháp điều khiển hệ phi tuyến
- Tìm hiểu câu hỏi ôn tập thảo
- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung từ mục 2.1 đến 2.3, Chương 2
+ Đọc tài liệu tham khảo [1], [2], [3],[5]
+Tra cứu nội dung về các phương pháp khảo sát và thiết kế hệ phi
Trang 11- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung từ mục 2.4 đến 2.5, Chương 2
+ Đọc tài liệu tham khảo [1], [2]; [3], [5]
+ Tra cứu nội dung về các phương pháp điều khiển hệ phi tuyến -Tìm hiểu câu hỏi ôn tập thảo tuyệt đối V.M.Popov
- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung từ mục 2.6 đến 2.7 Chương 2
+ Đọc tài liệu tham khảo [1], [2]; [3], [5]
+Tra cứu nội dung về các tiêu chuẩn ổn định của hệ phi tuyến -Tìm hiểu câu hỏi ôn tập thảo khiển hồi tiếp tuyến tính hóa
- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung mục 2.8 Chương 2
+ Đọc tài liệu tham khảo [1], [2]; [3], [4], [5]
+ Tra cứu nội dung về các phương pháp điều khiển hệ phi tuyến -Tìm hiểu câu hỏi ôn tập thảo luận chương 2
- Thành lập nhóm sinh viên để làm bài tập thuyết trình
6 2.9 Điều khiển trượt
2.9.1 Nội dung phương pháp
2.9.2 Trình tự thiết kế hệ thống điều khiển trượt bám quỹ đạo
- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung mục 2.9,
Trang 122.9.3 Ứng dụng Malab mô phỏng hệ thống điều khiển trượt
pháp điều khiển hệ phi tuyến -Tìm hiểu câu hỏi ôn tập thảo
- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung từ mục 3.1 và 3.2, Chương 3
+ Đọc tài liệu tham khảo [1], [2], [3]
+ Tra cứu nội dung về các phương pháp điều khiển tối ưu
-Tìm hiểu câu hỏi ôn tập thảo luận chương 3
- Thành lập nhóm sinh viên để làm bài tập thuyết trình
9 3.3 Điều khiển tối ưu dạng toàn phương tuyến tính 3.3.1 Ổn định Lyapunov đối với hệ tuyến tính 3.3.2 Điều khiển tối ưu 3.3.3 Phương trình Ricati đối với hệ rời rạc
3.4 Ước lượng trạng thái tối
ưu
- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung từ mục 3.3 và 3.4, Chương 3
+ Đọc tài liệu tham khảo [1], [2], [3]
+ Tra cứu nội dung về các phương pháp điều khiển tối ưu
-Tìm hiểu câu hỏi ôn tập thảo
- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung từ mục 3.5 và 3.6, Chương 3
+ Đọc tài liệu tham khảo [1], [2], [3], [4]
+ Tra cứu nội dung về các phương pháp điều khiển tối ưu
-Tìm hiểu câu hỏi ôn tập thảo luận chương 3
- Thành lập nhóm sinh viên để
Trang 13làm bài tập thuyết trình
- Ứng dụng phần mềm Matlab để mô phỏng hệ thống ĐK tối ưu
11 Chương 4: Điều khiển bền
- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung từ mục
- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung từ mục khiển phi tuyến
5.1 Giới thiệu đối tượng 5.2 Thiết kế bộ điều khiển trượt
5.3 Thiết kế bộ điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa
- Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung từ mục 5.1 đến 5.3, Chương 5
+ Đọc tài liệu tham khảo [1], [2], [3], [4]
+ Tra cứu nội dung về thiết kế bộ điều khiển trượt và điều khiển hồi tiếp tuyến tính hoá
-Tìm hiểu câu hỏi ôn tập thảo đk hồi tiếp tuyến tính hoá
14 5.4 Thiết kế bộ điều khiển tối ưu LQR
5.5 Thiết kế bộ điều khiển bền vững
5.6 So sánh kết quả điều
- Ôn lại nội dung chương 5 đã học - Nghiên cứu trước:
+ Tài liệu [1]: nội dung từ mục 5.4 đến 5.6, Chương 5
+ Đọc tài liệu tham khảo [1], [2], [3], [4]
Trang 14khiển + Tra cứu nội dung về thiết kế bộ điều khiển tối ưu và điều khiển theo yêu cầu của GV)
15 Thảo luận, chữa bài tập
Khoa, bộ môn phổ biến đề cương chi tiết cho toàn thể giảng viên thực hiện
Giảng viên phổ biến đề cương chi tiết cho sinh viên vào buổi học đầu tiên của học phần
Giảng viên thực hiện theo đúng đề cương chi tiết đã được duyệt
Hà Nội, ngày tháng năm 2020