1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn

69 190 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 69
Dung lượng 1,22 MB

Nội dung

i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LẠI THỊ THANH HOA NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI CHO BỘ – TAY ĐÕN Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 60 52 02 16 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Thái Nguyên, 2014 ii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là: Lại Thị Thanh Hoa Sinh ngày 10 tháng 9 năm 1988 Học viên lớp cao học khoá 14 - Tự động hoá - Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên. Hiện đang công tác tại khoa Sƣ phạm Kỹ thuật - Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên. Tôi xin cam đoan: đề tài “Nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động Bóng - Tay đòn” do thầy giáo, PGS. TS Nguyễn Thanh Hà hƣớng dẫn là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có nguồn gốc, xuất xứ rõ ràng. Tác giả xin cam đoan tất cả những nội dung trong luận văn đúng nhƣ nội dung trong đề cƣơng và yêu cầu của thầy giáo hƣớng dẫn. Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trƣớc Hội đồng khoa học và trƣớc pháp luật. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014 Tác giả luận văn Lại Thị Thanh Hoa iii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN Sau sáu tháng nghiên cứu, làm việc khẩn trƣơng, đƣợc sự động viên, giúp đỡ và hƣớng dẫn tận tình của thầy giáo hƣớng dẫn PGS. TS Nguyễn Thanh Hà, luận văn với đề tài “Nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động Bóng - Tay đòn” đã hoàn thành. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Thầy giáo hƣớng dẫn PGS. TS Nguyễn Thanh Hà đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này. Khoa đào tạo Sau đại học, các thầy giáo, cô giáo thuộc bộ môn Kỹ thuật điện - Khoa Điện, phòng thí nghiệm Khoa Điện tử - Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên đã giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập cũng nhƣ quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn. Toàn thể các đồng nghiệp, bạn bè, gia đình và ngƣời thân đã quan tâm, động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn thành bản luận văn. Tác giả luận văn Lại Thị Thanh Hoa MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i iv Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN iii CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 1 1.1CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN KINH ĐIỂN 1 1.1.1 Tổng hợp bộ điều khiển tuyến tính 1 1.1.2 Tổng hợp hệ điều khiển phi tuyến 2 1.2 LOGIC MỜ VÀ ĐIỀU KHIỂN MỜ 4 1.2.1 Giới thiệu 4 1.2.1.1 Lịch sử ra đời và phát triển 4 1.2.1.2 Sơ đồ khối của bộ điều khiển mờ 5 1.2.2 Bộ điều khiển mờ tĩnh 8 1.2.3 Bộ điều khiển mờ động 8 1.2.5 Nhận xét 13 1.3 ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI 13 1.3.1 Giới thiệu 13 1.3.2 Tổng hợp hệ điều khiển thích nghi trên cơ sở lý thuyết tối ƣu cục bộ (Phƣơng pháp Gradient) 17 1.3.3 Tổng hợp hệ thống ĐK thích nghi trên cơ sở ổn định tuyệt đối 22 1.3.4 Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi dùng lý thuyết Lyapunov 25 1.3.5 Điều khiển mờ thích nghi 29 1.3.5.1 Các phƣơng pháp điều khiển thích nghi mờ 30 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 31 Chƣơng 2: HỆ BÓNG TAY ĐÕN (BÓNG - TAY ĐÕN) 33 2.1. Giới thiệu hệ Bóng - Tay đòn 33 2.2. Mô tả toán học cho hệ Bóng - Tay đòn 33 2.2.1 . Hàm truyền của hệ quả bóng lăn trên mặt nghiêng 34 2.2.2. Hàm truyền của hệ động cơ + tải 36 2.3. Điều khiển PID kinh điển cho hệ Bóng - Tay đòn 38 2.3.1. Các bộ điều chỉnh tƣơng tự 38 v Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2.3.1.1 Bộ điều chỉnh tỉ lệ (P): 39 2.3.1.2 Bộ điều chỉnh tỉ lệ - tích phân (PI): 43 2.3.1.3 Mạch điều chỉnh tỉ lệ - tích phân - vi phân (PID) 45 2.3.1.4 Bộ điều chỉnh tích phân (I) 47 2.3.2. Sơ đồ lắp đặt điều khiển thực nghiệm hệ Bóng - Tay đòn 48 2.4. Kết luận chƣơng 2 49 Chƣơng 3: THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN HỆ BÓNG - TAY ĐÕN 50 3.1. Điều khiển hệ Bóng - Tay đòn bằng bộ điều khiển kinh điển 50 3.2. Thiết kế bộ điều khiển thích nghi mờ cho hệ Bóng - Tay đòn 53 3.2.1. Cấu trúc bộ điều khiển thích nghi mờ 53 3.2.2. Kết quả mô phỏng 55 3.3. Kết quả thực nghiệm 58 KẾT LUẬN CHUNG 61 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI MỞ ĐẦU Điều khiển - Tự động đang là một trong những ngành trọng điểm của ngành công nghiệp điện trên đà phát triển một cách tích cực trong nền công nghiệp của nƣớc nhà. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại, việc nâng cao chất lƣợng điều khiển luôn là vấn đề cấp thiết đƣợc nhiều nhà khoa học trong và ngoài nƣớc quan tâm. Nhƣ chúng ta đã biết, các thiết bị ứng dụng điều khiển kinh điển chủ yếu đƣợc thiết kế theo phƣơng pháp tuyến tính hóa gần đúng. Khi thông số của hệ thống thay đổi mà thông số của bộ điều khiển giữ nguyên dẫn đến làm giảm độ chính xác điều khiển ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm. Với sự ra đời của lý thuyết điều khiển mới (điều khiển thích nghi, điều khiển mờ mạng nơ ron…) đã tạo điều kiện cho việc xây dựng các bộ điều khiển thông minh đáp ứng yêu cầu công nghệ ngày càng cao của nền sản xuất hiện đại. Đặc biệt các bộ điều khiển thông minh nói trên còn đƣợc ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp quốc phòng mà mức độ điều khiển đòi hỏi độ chính xác rất cao đảm bảo loại bỏ các nhiễu tiền định và nhiễu ngẫu nhiên… Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động Bóng - Tay đòn” là nghiên cứu ứng dụng lý thuyết vào điều khiển hệ vật lý trong phòng thí nghiệm đây là một bƣớc rất quan trọng không thể thiếu trong quá trình thiết kế bộ điều khiển trong thực tế. Kết quả của đề tài có thể sử dụng để thiết kế các bộ điều khiển trên cơ sở lý thuyết mờ để điều khiển ra đa, tầm và hƣớng pháo trên tàu chiến, xe tăng, điều khiển cân bằng cho máy bay không ngƣời lái… Đề tài này đặt ra mục tiêu chính là: Xây dựng bộ điều khiển mờ thích nghi điều khiển bộ thí nghiệm truyền động Bóng - Tay đòn tại Phòng thí nghiệm khoa Điện tử Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên. 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 1.1 CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN KINH ĐIỂN Trong các hệ thống điều khiển phân cấp hiện đại cũng nhƣ các hệ thống điều khiển đa cấp, hệ điều chỉnh tự động là khâu cuối cùng tác động lên đối tƣợng điều khiển. Chất lƣợng của các quá trình này ảnh hƣởng trực tiếp đến chất lƣợng của các quá trình công nghệ bao gồm: chất lƣợng sản phẩm, năng suất lao động và các chỉ tiêu khác của dây chuyền công nghệ Chất lƣợng của hệ thống điều khiển tự động đƣợc đánh giá bởi tính ổn định và các chỉ tiêu khác của quá trình xác lập và quá độ. ổn định mới chỉ là chỉ tiêu nói lên rằng hệ thống có thể làm việc đƣợc hay không, còn chất lƣợng của quá trình quá độ mới nói tới việc hệ thống có đƣợc sử dụng hay không. Vì vậy việc nâng cao chất lƣợng hệ thống điều khiển tự động luôn là đề tài đƣợc nhiều tác giả trong và ngoài nƣớc quan tâm. Lý thuyết điều khiển kinh điển ra đời rất sớm và đã có rất nhiều đóng góp trong các lĩnh vực của điều khiển học kỹ thuật nhƣ trong lĩnh vực điện, điện tử, quốc phòng, hàng hải Việc tổng hợp các hệ điều khiển kinh điển có thể chia thành 2 loại: Tổng hợp hệ điều khiển tuyến tính và hệ điều khiển phi tuyến. 1.1.1 Tổng hợp bộ điều khiển tuyến tính Các bộ điều chỉnh PID tuyến tính (Bao gồm P, PI, PD và PID) đã đƣợc nghiên cứu và phát triển tới mức hoàn thiện. Để xác định thông số tối ƣu (Kp, Ki,Kd) của PID ta có thể dùng phƣơng pháp môdul tối ƣu, phƣơng pháp môđul đối xứng và các phần mềm chuyên dụng (ví dụ MATLAB) để tự động 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ xác định tối ƣu các thông số PID. Đặc điểm của các phƣơng pháp này là cần phải biết chính xác mô hình của đối tƣợng. 1.1.2 Tổng hợp hệ điều khiển phi tuyến Thực tế các hệ thống và các đối tƣợng vật lý ít nhiều đều có tính phi tuyến, chúng chỉ tuyến tính trong 1 vùng làm việc nào đó. Vì vậy việc nghiên cứu tổng hợp hệ phi tuyến có ý nghĩa thực tiễn và phổ biến. Các phƣơng pháp phân tích và tổng hợp hệ phi tuyến không tiến bộ nhanh nhƣ hệ tuyến tính và hiện nay còn đang trong giai đoạn phát triển. Hệ phi tuyến có những đặc điểm riêng khác hẳn hệ tuyến tính, ví dụ tính tạo tần, tính phi tuyến, hệ phi tuyến không tuân theo tính chất xếp chồng. Vì vậy để phân tích và tổng hợp hệ phi tuyến ta phỉa dùng các phƣơng pháp gần đúng, các phƣơng pháp gần đúng thƣờng dùng là: - Phƣơng pháp tuyến tính hoá gần đúng: nó đƣợc áp dụng cho các hệ gần tuyến tính, lúc đó sai lệch so với tuyến tính không quá lớn. Khi hệ thống làm việc ở lân cận một điểm nào đó ta có thể coi vùng làm việc đó của hệ là tuyến tính. - Phƣơng pháp tuyến tính hoá điều hoà : là phƣơng pháp khảo sát hệ thống trong miền tần số gần giống với tiêu chuẩn Naiquyt. Phƣơng pháp này còn đƣợc gọi là phƣơng pháp hàm mô tả.Việc dùng hàm mô tả là một cố gắng để mở rộng gần đúng hàm truyền của hệ tuyến tính sang hệ phi tuyến. Hàm mô tả (hay hệ số khuyếch đại phức) của khâu phi tuyến là tỉ số giữa thành phần cơ bản của đáp ứng đầu ra với kích thích hình sin ở đầu vào. nếu một hệ có chứa nhiều khâu phi tuyến ta phải gộp tất cả chúng lại để đƣợc hàm mô tả tổ hợp. Phƣơng pháp tuyến tính điều hoà cho phép đƣa ra kết quả hợp lývà có thể dùng cho các hệ thống bậc bất kỳ, song vì là phƣơng pháp gần đúng nên ta 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ phải kiểm tra lại độ chính xác bằng các kỹ thuật khác hoặc bằng mô phỏng trên máy tính. - Phƣơng pháp tuyến tính hoá từng đoạn: Từ đặc tuyến phi tuyến của hệ ta chia thành nhiều đoạn nhỏ, mỗi đoạn nhỏ coi là đoạn thẳng và đƣợc mô tả bởi phƣơng trình tuyến tính. Phƣơng pháp này có ƣu điểm là tạo ra lời giải tƣơng đối chính xác cho hệ phi tuyến bất kỳ, Phƣơng trình vi phân dẫn ra trên mỗi phân đoạn là tuyến tính và có thể giải đƣợc dễ dàng bằng các kỹ thuật tuyến tính thông dụng. - Phƣơng pháp mặt phẳng pha: tiện dùng cho các hệ phi tuyến bậc 2 Trong điều khiển kinh điển, sự tác động của máy điều chỉnh đƣợc phân thành 2 vùng: vùng tác động lớn và vùng tác động nhỏ. Vùng tác động lớn tồn tại khi hệ thống ở xa trạng thái cân bằng, khi có tác động lớn hệ thống sẽ nhanh chóng dịch chuyển về trạng thái cân bằng, với tốc độ dịch chuyển lớn nhƣ vậy hệ thống dễ dàng vƣợt qua trạng thái cân bằng và gây độ quá điều chỉnh lớn, điều này không mong muốn. Vì vậy khi hệ thống gần đến trạng thái cân bằng, cần phải chuyển sang vùng tác động nhỏ để giảm độ quá điều chỉnh. Xuất phát từ ý tƣởng đó các bộ điều chỉnh có cấu trúc thay đổi ra đời phát triển đã đáp ứng phần nào yêu cầu nâng cao chất lƣợng hệ điều khiển phi tuyến. Tóm lại trong một thời gian dài kể từ khi ra đời, lý thuyết điều khiển kinh điển đã có nhiều đóng góp để giải quyết hàng loại bài toán điều khiển đặt ra trong thực tế. Tuy nhiên chất lƣợng của hệ thống cũng chỉ đạt đƣợc ở mức độ khiêm tốn, nhất là đối với hệ phi tuyến. Với sự ra đời của các lý thuyết điều khiển hiện đại nhƣ điều khiển mờ, điều khiển thích nghi, mạng nơron đã tạo điều kiện thuận lợi để các nhà kỹ thuật nghiên cứu ứng dụng nhằm 4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ngày càng nâng cao chất lƣợng của hệ thống điều khiển tự đông, nhất là đối với các hệ thống lớn, hệ có tính phi tuyến mạnh và khó mô hình hoá. 1.2 LOGIC MỜ VÀ ĐIỀU KHIỂN MỜ 1.2.1 Giới thiệu 1.2.1.1 Lịch sử ra đời và phát triển Từ năm 1965 đã ra đời một lý thuyết mới đó là lý thuyết tập mờ (Fuzzy set theory) do giáo sƣ Lofti A. Zadeh ở trƣờng đại học Califonia-Mỹ đƣa ra. Từ khi lý thuyết đó ra đời nó đƣợc phát triển mạnh mẽ qua các công trình khoa học của các nhà khoa học nhƣ: Năm 1972 GS Terano và Asai thiết lập ra cơ sở nghiên cứu hệ thống điều khiển mờ ở Nhật, năm 1980 hãng Smith Co. bắt đầu nghiên cứu điều khiển mờ cho lò hơi Những năm đầu thập kỷ 90 cho đến nay hệ thống điều khiển mờ và mạng nơron (Fuzzy system and neural network) đƣợc các nhà khoa học, các kỹ sƣ và sinh viên trong mọi lĩnh vực khoa học kỹ thuật đặc biệt quan tâm và ứng dụng trong sản xuất và đời sống. Tập mờ và Lôgic mờ đã dựa trên các thông tin “không đầy đủ” về đối tƣợng để điều khiển đầy đủ về đối tƣợng một cách chính xác. Trong những năm gần đây lý thuyết tập mờ đã đƣợc ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhƣ: các đồ vật dân dụng (điều hoà, máy giặt ), điều khiển nhiệt độ, điều khiển trong giao thông vận tải, chẩn đoán và điều trị bệnh trong y học v.v Các vi mạch chuyên dụng của điều khiển mờ cũng đã đƣợc chế tạo và ngày càng hoàn thiện. Điểm mạnh cơ bản của điều khiển mờ so với kỹ thuật điều khiển kinh điển là nó áp dụng rất hiệu quả trong các quá trình chƣa đƣợc xác định rõ hay không thể đo đạc chính xác, các quá trình đƣợc điều khiển ở điều kiện [...]... mờ hoàn toàn khác nhau (Hình 1.2 a,b) E Bộ điều khiển mờ - (a) E - (b) Bộ điều khiển mờ Đối tƣợng Đối tƣợng Hình 1.2 (a,b): Hệ điều khiển mờ theo luật PI Khi mắc nối tiếp ở đầu vào của một bộ điều khiển mờ theo luật tỉ lệ một khâu vi phân sẽ có đƣợc một bộ điều khiển mờ theo luật tỉ lệ vi phân PD E d dt E’ Bộ điều Đối tƣợng khiển mờ - Hình 1.3: Hệ điều khiển mờ theo luật PD Thành phần của bộ điều khiển. .. giải mờ v.v Trong thực tế hệ điều khiển thích nghi đƣợc sử dụng ngày càng nhiều vì nó có các ƣu điểm nổi bật so với hệ thông thƣờng Với khả năng tự chỉnh định định lại các tham số của bộ điều chỉnh cho phù hợp với đối tƣợng chƣa biết rõ đã đƣa hệ thích nghi mờ trở thành một hệ điều khiển thông minh Hệ điều khiển thích nghi mờ có thể phân thành 2 loại: - Bộ điều khiển mờ tự chỉnh là bộ điều khiển mờ. .. tham số của các tập mờ (các hàm liên thuộc) - Bộ điều khiển mờ tự thay đổi cấc trúc là bộ điều khiển mờ có khả năng chỉnh định lại các luật điều khiển Đối với loại này hệ thống có thể bắt đầu làm việc với một vài luật điều khiển đã đƣợc chỉnh định trƣớc hoặc chƣa đủ các luật 1.3.5.1 Các phƣơng pháp điều khiển thích nghi mờ Các bộ điều khiển thích nghi rõ và mờ đều có mạch vòng thích nghi đƣợc xây dựng... 1.2.3 Bộ điều khiển mờ động Bộ điều khiển mờ động là bộ điều khiển mờ mà đầu vào có xét tới các trạng thái động của đối tƣợng Ví dụ đối với hệ điều khiển theo sai lệch thì đầu vào của bộ điều khiển mờ ngoài tín hiệu sai lệch e theo thời gian còn có các đạo hàm của sai lệch giúp cho bộ điều khiển phản ứng kịp thời với các biến động đột xuất cuả đối tƣợng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/... http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 10 Trong kỹ thuật điều khiển kinh điển, bộ điều khiển PID đƣợc biết đến nhƣ là một giải pháp đa năng và có miền ứng dụng rộng lớn Định nghĩa về bộ điều khiển theo luật PID kinh điển trƣớc đây vẫn có thể sử dụng cho một bộ điều khiển mờ theo luật PID Bộ điều khiển mờ theo luật PID đƣợc thiết kế theo hai thuật toán: - Thuật toán chỉnh định PID - Thuật toán PID tốc độ Bộ điều khiển mờ. .. thiết kế một bộ điều khiển PID hoàn chỉnh ngƣời ta lại thƣờng tổng hợp các bộ điều khiển PI hoặc PD Bộ điều khiển PID mờ đƣợc thiết kế trên cơ sở của bộ điều khiển PD mờ, bằng cách mắc nối tiếp ở đầu ra của bộ điều khiển PD mờ một khâu tích phân (hình 1.4) d dt E’ Bộ điều Số hóa bởi Trung tâm Học liệu khiển mờ E I Đối tƣợng http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hình 1.4: Hệ điều khiển mờ PID 11 Cho đến nay, nhiều... khiển mờ thích nghi Hệ điều khiển thích nghi mờ là hệ điều khiển thích nghi đƣợc xây dựng trên cơ sở của hệ mờ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 30 So với hệ điều khiển thích nghi kinh điển, hệ điều khiển thích nghi mờ có miền tham số chỉnh định rất lớn Bên cạnh các tham số K, TI, TD giống nhƣ bộ điều khiển PID thông thƣờng, ở bộ điều khiển mờ ta còn có thể chỉnh định các tham số... tin Điều khiển mờ đã tích hợp kinh nghi m của các chuyên gia để điều khiển mà không cần hiểu biết nhiều về các thông số của hệ thống Điều khiển mờ chiếm một vị trí quan trọng trong điều khiển học kỹ thuật hiện đại, đến nay điều khiển mờ đã là một phƣơng pháp điều khiển nổi bật bởi tính linh hoạt và đã thu đƣợc những kết quả khả quan trong nghi n cứu, ứng dụng lý thuyết tập mờ, logic mờ và suy luận mờ. .. hợp đƣợc 1 bộ điều khiển mờ 1 cách chặt chẽ và ứng dụng cho 1 đối tƣợng cụ thể nhằm nâng cao chất lƣợng điều khiển đang là sự quan tâm của nhiều nhà nghi n cứu 1.2.1.2 Sơ đồ khối của bộ điều khiển mờ Cấu trúc chung của một bộ điều khiển mờ gồm 4 khối: Khối mờ hoá, khối hợp thành, khối luật mờ và khối giải mờ (Hình 1.1) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 6 Vào Khối mờ Khối hợp... Hệ thống cần điều khiển sẽ đƣợc điều khiển thích nghi ổn định theo thông số nào đó, cho dù tín hiệu vào là không biết trƣớc hay là quá lớn Hệ điều khiển thích nghi có 3 sơ đồ chính: - Điều chỉnh hệ số khuyếch đại - Điều khiển theo mô hình mẫu - Hệ tự điều chỉnh Kiểu điều chỉnh hệ số khuếch đại: nhƣ nguyên tắc của mạch phản hồi, và bộ điều chỉnh có khả năng hiệu chỉnh thông số bằng bộ điều chỉnh thông . đoan: đề tài Nghi n cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghi m truyền động Bóng - Tay đòn do thầy giáo, PGS. TS Nguyễn Thanh Hà hƣớng dẫn là công trình nghi n cứu của riêng tôi cân bằng cho máy bay không ngƣời lái… Đề tài này đặt ra mục tiêu chính là: Xây dựng bộ điều khiển mờ thích nghi điều khiển bộ thí nghi m truyền động Bóng - Tay đòn tại Phòng thí nghi m khoa. hƣớng dẫn PGS. TS Nguyễn Thanh Hà, luận văn với đề tài Nghi n cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghi m truyền động Bóng - Tay đòn đã hoàn thành. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn

Ngày đăng: 18/12/2014, 00:18

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Nguyễn Nhƣ Hiển, Lại Khắc Lãi (2006), Hệ mờ và mạng nơ ron trong kỹ thuật điều khiển, NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ Sách, tạp chí
Tiêu đề: ), Hệ mờ và mạng nơ ron trong kỹ thuật điều khiển
Tác giả: Nguyễn Nhƣ Hiển, Lại Khắc Lãi
Nhà XB: NXB Khoa học tự nhiên và Công nghệ
Năm: 2006
[2] Bùi Công Cường, Nguyễn Doãn Phước (2006), Hệ mờ mạng nơ ron và ứng dụng, NXB Khoa học và Kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hệ mờ mạng nơ ron và ứng dụng
Tác giả: Bùi Công Cường, Nguyễn Doãn Phước
Nhà XB: NXB Khoa học và Kỹ thuật
Năm: 2006
[3] Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phước (2006), Lý thuyết điều khiển mờ, NXB Khoa học và Kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: thuyết điều khiển mờ
Tác giả: Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phước
Nhà XB: NXB Khoa học và Kỹ thuật
Năm: 2006
[4] Nguyễn Trọng Thuần (2000), Điều khiển logic và ứng dụng, NXB Khoa học và Kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Điều khiển logic và ứng dụng
Tác giả: Nguyễn Trọng Thuần
Nhà XB: NXB Khoa học và Kỹ thuật
Năm: 2000
[5] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung (2003), Lý thuyết điều khiển phi tuyến, NXB Khoa học và Kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lý thuyết điều khiển phi tuyến
Tác giả: Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung
Nhà XB: NXB Khoa học và Kỹ thuật
Năm: 2003
[6] Nguyễn Phùng Quang (2004), Matlab và Simulink, NXB Khoa học và Kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Matlab và Simulink
Tác giả: Nguyễn Phùng Quang
Nhà XB: NXB Khoa học và Kỹ thuật
Năm: 2004
[7] C. Altrock and B. Krause, "Fuzzy Logic and Neurofuzzy Technologies in Embedded Automotive Applications", Proceedings of Fuzzy Logic '93, pp. A113-1 - A113-9 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Fuzzy Logic and Neurofuzzy Technologies in Embedded Automotive Applications
[8] R. Lea, Y. Jani, and H. Berenji, "Fuzzy Logic Controller with Reinforcement Learning for Proximity Operations and Docking", Fifth IEEE International Symposium on Intelligent Control, 1990 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Fuzzy Logic Controller with Reinforcement Learning for Proximity Operations and Docking
[9] W. Pedrycz, "Fuzzy Sets and Neurocomputations: Knowledge Representation and Processing in Intellingent Controllers", Fifth IEEE International Symposium on Intelligent Control, 1990, pp. 626 - 630 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Fuzzy Sets and Neurocomputations: Knowledge Representation and Processing in Intellingent Controllers
[10] K. P. Archer and S. Wang, "Fuzzy Set Representation of Neural Network Classification Boundaries", IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, (July/August, 1991), pp. 735-742 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Fuzzy Set Representation of Neural Network Classification Boundaries
[11] A. Blanco and M. Delgado, "A Direct Fuzzy Inference Procedure By Neural Networks", Fuzzy Sets and Systems, (September 1993), pp. 133- 141 Sách, tạp chí
Tiêu đề: A Direct Fuzzy Inference Procedure By Neural Networks
[12] J. M. Keller and D. J. Hunt, "Incorporating Fuzzy Membership Functions into the Perceptron Algorithm", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, (November, 1985), pp. 693-699 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Incorporating Fuzzy Membership Functions into the Perceptron Algorithm
[13] W. Pedrycz, "Fuzzy Neural Networks and Neurocomputations", Fuzzy Sets and Systems, Vol. 56, (May 1993), pp. 1-28 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Fuzzy Neural Networks and Neurocomputations
[14] Berenji, Hamid R. and Khedkar, Pratap. "Learning and Tuning Fuzzy Logic Controllers Through Reinforcements" IEEE Transactions on Neural Networks Vol. 3. pp. 724 - 740, 1992 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Learning and Tuning Fuzzy Logic Controllers Through Reinforcements
[15] J. M. Keller, R. R. Yager, and H. Tahani, "Neural Network Implementation of Fuzzy Logic" Fuzzy Sets and Systems (Vol 45), pp. 1-12, 1992 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Neural Network Implementation of Fuzzy Logic
[16] J. M. Keller, H. Tahani, "Backpropagation Neural Networks for Fuzzy Logic" Information Sciences Vol 62, pp. 205-221, 1992 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Backpropagation Neural Networks for Fuzzy Logic

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1:  Sơ đồ khối của bộ điều khiển mờ - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 1.1 Sơ đồ khối của bộ điều khiển mờ (Trang 12)
Hình 1.5 các vùng tác động của FLC và PID - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 1.5 các vùng tác động của FLC và PID (Trang 17)
Hình 1.7:  Cấu trúc cơ bản của hệ thống thích nghi - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 1.7 Cấu trúc cơ bản của hệ thống thích nghi (Trang 20)
Hình 1.10 : Điều khiển tự chỉnh - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 1.10 Điều khiển tự chỉnh (Trang 22)
Hình 1.12:  Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển thích nghi theo mô hình  mẫu (MIT) cho đối tƣợng bậc nhất - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 1.12 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu (MIT) cho đối tƣợng bậc nhất (Trang 27)
Sơ đồ khối đƣợc chỉ ra trên hình 1.12; kết quả mô phỏng đƣợc chỉ ra trên  hình1.13 với a m  = 2; b m  = 2; a = 1; b = 0,5 - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Sơ đồ kh ối đƣợc chỉ ra trên hình 1.12; kết quả mô phỏng đƣợc chỉ ra trên hình1.13 với a m = 2; b m = 2; a = 1; b = 0,5 (Trang 28)
Sơ đồ tổng hợp tín hiệu bổ xung U P2 . (hình 1.15) Trong sơ đồ này tín - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Sơ đồ t ổng hợp tín hiệu bổ xung U P2 . (hình 1.15) Trong sơ đồ này tín (Trang 30)
Hình 1.15:  Phương pháp tổng hợp tín hiệu bổ xung U P2 - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 1.15 Phương pháp tổng hợp tín hiệu bổ xung U P2 (Trang 30)
Hình  1.18    chỉ  ra  đáp  ứng  của  hệ  thống  điều  khiển  thích  nghi  đƣợc  xây  dựng từ lý thuyết Lyapunov cho đối tƣợng bậc nhất có hàm truyền: - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
nh 1.18 chỉ ra đáp ứng của hệ thống điều khiển thích nghi đƣợc xây dựng từ lý thuyết Lyapunov cho đối tƣợng bậc nhất có hàm truyền: (Trang 34)
Hình 1.17:  Sơ đồ khối  hệ MRAS dựa trên lý thuyết Lyapunov                     cho đối tƣợng bậc nhất - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 1.17 Sơ đồ khối hệ MRAS dựa trên lý thuyết Lyapunov cho đối tƣợng bậc nhất (Trang 34)
Hình 2.1: Ảnh chụp bàn thí nghiệm hệ Bóng-Tay đòn - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 2.1 Ảnh chụp bàn thí nghiệm hệ Bóng-Tay đòn (Trang 39)
Hình 2.3: Cấu trúc cánh tay đòn - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 2.3 Cấu trúc cánh tay đòn (Trang 40)
Hình 2.6: Sơ đồ bộ khuếch đại đảo dùng KĐTT - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 2.6 Sơ đồ bộ khuếch đại đảo dùng KĐTT (Trang 46)
Hình 2.10: Quan hệ vào ra của bộ điều chỉnh PI  khi tín hiệu vào là hàm bước nhảy - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 2.10 Quan hệ vào ra của bộ điều chỉnh PI khi tín hiệu vào là hàm bước nhảy (Trang 51)
Hình 2.12: Sơ đồ mạch điện bộ điều chỉnh tích phân - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 2.12 Sơ đồ mạch điện bộ điều chỉnh tích phân (Trang 54)
Hình 3.1: Sơ đồ cấu trúc hệ B&B - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc hệ B&B (Trang 56)
Hỡnh 3.2: Sơ đồ mụ phỏng hệ BểNG - TAY ĐềN với bộ điều khiển kinh  điển - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
nh 3.2: Sơ đồ mụ phỏng hệ BểNG - TAY ĐềN với bộ điều khiển kinh điển (Trang 57)
Hình 3.3: Đáp ứng động của hệ thống khi không có nhiễu - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.3 Đáp ứng động của hệ thống khi không có nhiễu (Trang 57)
Hình 3.4: Đáp ứng động của hệ thống khi có nhiễu tác động - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.4 Đáp ứng động của hệ thống khi có nhiễu tác động (Trang 57)
Hình 3.5: So sánh đáp ứng động của hệ thống khi có nhiễu và không nhiễu - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.5 So sánh đáp ứng động của hệ thống khi có nhiễu và không nhiễu (Trang 58)
Hình 3.6: Sơ đồ khối bộ điều khiển thích nghi mờ theo mô hình mẫu - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.6 Sơ đồ khối bộ điều khiển thích nghi mờ theo mô hình mẫu (Trang 59)
Hình 3.7a,b,c: Hàm liên thuộc đầu vào và đầu ra của bộ điều khiển mờ - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.7a b,c: Hàm liên thuộc đầu vào và đầu ra của bộ điều khiển mờ (Trang 60)
Hình 3.8: Quan hệ vào-ra của bộ điều khiển mờ cơ bản - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.8 Quan hệ vào-ra của bộ điều khiển mờ cơ bản (Trang 61)
Hình 3.10: Đặc tính động của hệ thống với bộ điều khiển mờ thích nghi khi  không có nhiễu - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.10 Đặc tính động của hệ thống với bộ điều khiển mờ thích nghi khi không có nhiễu (Trang 62)
Hình 3.9: Sơ đồ mô phỏng bộ điều khiển mờ thích nghi - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.9 Sơ đồ mô phỏng bộ điều khiển mờ thích nghi (Trang 62)
Hỡnh 3.13: Sơ đồ điều khiển hệ BểNG - TAY ĐềN bằng bộ điều khiển mờ - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
nh 3.13: Sơ đồ điều khiển hệ BểNG - TAY ĐềN bằng bộ điều khiển mờ (Trang 64)
Hình 3.13: Đặc tính động của hệ thống khi sử dụng bộ điều khiển  mờ thích nghi ở vòng ngoài với giá trị đặt không đổi - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.13 Đặc tính động của hệ thống khi sử dụng bộ điều khiển mờ thích nghi ở vòng ngoài với giá trị đặt không đổi (Trang 64)
Hình 3.14. Đặc tính điều chỉnh hệ bóng – tay đòn khi sử dụng bộ điều  khiển mờ thích nghi vòng ngoài với giá trị đặt thay đổi - nghiên cứu ứng dụng điều khiển mờ thích nghi cho bộ thí nghiệm truyền động bóng - tay đòn
Hình 3.14. Đặc tính điều chỉnh hệ bóng – tay đòn khi sử dụng bộ điều khiển mờ thích nghi vòng ngoài với giá trị đặt thay đổi (Trang 65)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w