Tổng hợp hệ thống điều khiển trượt cho một lớp đối tượng phi tuyến bất định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ LÊ VIỆT HỒNG TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRƢỢT CHO MỘT LỚP ĐỐI TƢỢNG PHI TUYẾN BẤT ĐỊNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ LÊ VIỆT HỒNG TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRƢỢT CHO MỘT LỚP ĐỐI TƢỢNG PHI TUYẾN BẤT ĐỊNH Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa Mã số: 62 52 02 16 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN VŨ PGS.TS TRẦN ĐỨC THUẬN i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu, kết nghiên cứu luận án hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khác, số liệu tham khảo có trích dẫn đầy đủ Tác giả luận án ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn Thủ trưởng Viện Khoa học Công nghệ quân sự, viện Tự động hóa KTQS đồng nghiệp động viên, quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ trình học tập nghiên cứu Tôi xin bày tỏ biết ơn chân thành sâu sắc đến đại tá, PGS.TS Nguyễn Vũ, Phó cục trưởng Cục Khoa học Quân người hướng dẫn khoa học đại tá, PGS.TS Trần Đức Thuận người hướng dẫn thứ hai tận tình bảo, hướng dẫn suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cám ơn nhà khoa học Viện Khoa học Công nghệ quân sự, viện Tự động hóa KTQS giúp đỡ hoàn thành luận án Tôi xin chân thành cám ơn cán phòng Đào tạo/Viện Khoa học Công nghệ quân sự, cán phụ trách đào tạo chuyên ngành kỹ thuật điều khiển Tự động hóa tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ trong suốt trình nghiên cứu Cuối xin chân thành cám ơn gia đình bạn bè chia sẻ, động viên giúp đỡ suốt thời gian học tập nghiên cứu iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT V DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .VII MỞ ĐẦU CHƢƠNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN HOẠT ĐỘNG TRONG CHẾ ĐỘ TRƢỢT 1.1 Khái niệm chung hệ thống điều khiển hoạt động chế độ trƣợt.………………………………………………………………………7 1.2 Tổng hợp hệ thống điều khiển hoạt động chế độ trƣợt 13 1.2.1 Tổng hợp điều khiển hoạt động chế độ trượt 14 1.2.2 Điều kiện tồn chế độ trượt 15 1.2.3 Hiện tượng chattering chế độ trượt 17 1.3 Một số phƣơng pháp tổng hợp điều khiển hoạt động chế độ trƣợt điển hình cho đối tƣợng phi tuyến 18 1.3.1 Phương pháp tổng hợp điều khiển trượt hệ thống có thành phần nhiễu bất định 18 1.3.2 Phương pháp tổng hợp điều khiển trượt thích nghi cho lớp đối tượng phi tuyến tác động nhiễu hàm phi tuyến trơn .20 1.3.3 Phương pháp tổng hợp điều khiển trượt cho lớp đối tượng phi tuyến tác động nhiễu hàm phi tuyến không trơn 22 1.3.4 Phương pháp tổng hợp điều khiển trượt cho dạng thuộc lớp đối tượng phi tuyến bất định 24 1.3.5 Phương pháp tổng hợp điều khiển trượt tích phân thích nghi 26 Kết luận chƣơng 34 CHƢƠNG XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN BỀN VỮNG CHO CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG CÓ THAM SỐ HỆ THỐNG BẤT ĐỊNH 36 2.1 Giải pháp nâng cao chất lƣợng điều khiển cho hệ thống truyền động chịu tác động nhiễu 36 iv 2.2 Tổng hợp hệ thống điều khiển bền vững cho hệ truyền động phi tuyến có tham số bất định 46 2.2.1 Phương pháp phân tách thành phần bất định .47 2.2.2 Phương pháp tổng hợp trực tiếp ma trận phản hồi trạng thái 51 2.2.3 Mô kết nghiên cứu phần mềm matlab 57 Kết luận chƣơng 70 CHƢƠNG TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN BỀN VỮNG HOẠT ĐỘNG Ở CHẾ ĐỘ TRƢỢT PHỤC VỤ CẢI TIẾN PHÁO PPK 37MM-2N 71 3.1 Xây dựng mô hình cho hệ truyền động pháo phòng không 73 3.2 Xác định tham số hệ thống pháo PPK 37mm-2N 79 3.2.1 Hệ truyền động tà 79 3.2.2 Hệ truyền động phương vị 81 3.2.3 Mô hình hệ truyền động pháo 37mm-2N 83 3.3 Xác định tham số điều khiển hệ truyền động pháo phòng không PPK 37mm-2N 85 3.3.1 Hệ thống bám cho truyền động tà .85 3.3.2 Hệ thống bám cho truyền động phương vị 86 3.4 Mô đánh giá hệ thống điều khiển truyền động pháo phòng không PPK 37mm-2N cải tiến 88 3.4.1 Chỉ tiêu thời gian chuyển trạng thái 89 3.4.2 Chỉ tiêu tốc độ bám sát 92 3.4.3 Mô tổng hợp đồng thời hai kênh tà phương vị 95 Kết luận chƣơng 96 KẾT LUẬN 97 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO .100 PHỤ LỤC P1 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 𝐴, 𝐴 Các ma trận trạng thái hệ thống 𝐵, 𝐵 Các ma trận điều khiển hệ thống ∆𝐴 Thành phần bất định ma trận trạng thái ∆𝐵 Thành phần bất định ma trận hệ thống 𝐶𝑇 Véc tơ siêu mặt trượt 𝑐𝑇 Véc tơ hệ số mặt trượt d(t ), d (t ) 𝑒 Nhiễu phụ thuộc thời gian tác động vào hệ thống Sai số 𝑔 𝑥 , 𝑓(𝑥) Các véc tơ hàm mô tả hệ thống i, j Các số hàng, cột ma trận J Mô men quán tính 𝑘, 𝑘1 , 𝑘2 , 𝛿, 𝜇, 𝜂, 𝛼 Hệ số điều khiển mode trượt klx Hệ số cứng lò xo m Khối lượng M Mô men lực P, Q Các ma trận giá trị chặn thành phần bất định ∆𝐴, ∆𝐵 R Ma trận giá trị chặn thành phần bất định ma trận điều khiển B s Toán tử Laplace 𝑠(𝑥) Mặt trượt 𝑠 𝑥 Siêu mặt trượt 𝑇1 , 𝑇2 Tham số động học pháo PPK37mm-2N V (X ) Hàm Lapunov vi 𝑢 Vector tín hiệu đầu vào (tín hiệu điều khiển) 𝑥 Vector tín hiệu trạng thái y (t ) Tín hiệu đầu hệ thống yd (t ) Tín hiệu đặt đầu vào hệ thống 𝜑, 𝜑, 𝜑 Giá trị góc, vận tốc góc, gia tốc góc hệ truyền động 𝜑𝑖𝑗 , 𝛼𝑖𝑗 , 𝛽𝑖,𝑗 Các hệ số chuyển mạch trạng thái (𝑥) Hàm thành phần điều khiển trượt 𝜍(𝑥) Mặt trượt bậc cao 𝛾 ∆𝐹 (𝑥) 𝑊𝑖 Hệ số điều khiển thích nghi Tổng thành phần bất định Hàm đo lường đầu Trọng số điều khiển mờ 𝜔𝑛𝑜𝑟𝑚 Tín hiệu điều khiển MIMO Hệ nhiều đầu vào nhiều đầu PPK Pháo Phòng Không SISO Hệ đầu vào đầu SMC Bộ điều khiển chế độ trượt VSC Bộ điều khiển có cấu trúc biến đổi vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển Hình 1.2 Hệ thống có khâu phi tuyến hai vị trí Hình 1.3 Mặt phẳng pha hệ thống 10 Hình 1.4 Xây dựng quỹ đạo pha 11 Hình 1.5 Hiện tượng trượt 12 Hình1.6 Sơ đồ cấu trúc hệ thống trượt thích nghi sở mạng nơ ron 22 Hình 1.7 Sơ đồ cấu trúc đánh giá sai số 24 Hình 1.8 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển 24 Hình 2.1 Sơ đồ mô hệ thống sử dụng điều khiển đối chứng 43 Hình 2.2 Kết mô hệ thống sử dụng điều khiển đối chứng 44 Hình 2.3 Sơ đồ mô hệ thống sử dụng điều khiển đề xuất 45 Hình 2.4 Kết mô hệ thống sử dụng điều khiển đề xuất 46 Hình 2.5 Sơ đồ mô điều khiển đề xuất 62 Hình 2.6 Sai số bám sát (Rad) giá trị đặt dạng Bước 63 Hình 2.7 Sai số bám sát (Rad) giá trị đặt dạng hàm SIN 63 Hình 2.8 Sai số bám sát (Rad) giá trị đặt dạng Bước 64 Hình 2.9 Sai số bám sát (Rad) giá trị đặt dạng SIN 64 Hình 2.10 Sơ đồ mô hệ điều khiển đề xuất 68 Hình 2.11 Kết mô với đầu vào hàm bước 69 Hình 2.12 Kết mô với đầu vào hàm SIN 69 Hình 3.1 Hệ thống PPK37mm-2N bán tự động 72 Hình 3.2 Kết cấu bánh kép 74 Hình 3.3 Sơ đồ hệ khí cải tiến 75 Hình 3.4 Mô hình hệ truyền động khối trước đàn hồi 75 Hình 3.5 Mô hình khối sau đàn hồi 76 Hình 3.6 Sơ đồ cấu trúc đối tượng có khâu đàn hồi 76 Hình 3.7 Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động có khâu đàn hồi 77 Hình 3.8 Sơ đồ khối khâu đàn hồi 77 Hình 3.9 Sơ đồ mô cho hệ điều khiển truyền động PPK 37mm-2N 88 viii Hình 3.10 Đáp ứng hệ truyền động bám khối tà với đầu vào Bước nhiễu tải 89 Hình 3.11 Đáp ứng hệ truyền động bám khối tà với đầu vào Bước có nhiễu tải 90 Hình 3.12 Đáp ứng hệ truyền động bám khối phương vị với đầu vào Bước nhiễu tải 91 Hình 3.13 Đáp ứng hệ truyền động bám khối phương vị với đầu vào Bước có nhiễu tải 91 Hình 3.14 Đáp ứng hệ truyền động bám khối tà với đầu vào SIN nhiễu tải 93 Hình 3.15 Đáp ứng hệ truyền động bám khối tà với đầu vào SIN có nhiễu tải 93 Hình 3.16 Đáp ứng hệ truyền động bám khối phương vị với đầu vào SIN nhiễu tải 94 Hình 3.17 Đáp ứng hệ truyền động bám khối phương vị với đầu vào SIN có nhiễu tải 94 Hình 3.18 Đáp ứng hệ truyền động bám khối phương vị Tà trường hợp kết hợp có nhiễu tải 95 103 [35] Colburn B K., Boland J S.(1976), "Analysis of error convergence rate for a discrete model reference adaptive system", IEEE transaction on automatic control, Vol.21(5), pp 773-775 [36] Daniel Y Negrete, Jaime A Moreno, “Adaptive output feedback second order sliding mode control with unknown bound of perturbation”, Preprints of the 19th World Congress The International Federation of Automatic Control Cape Town, South Africa, August 24-29, 2014, pp 10832-10837 [37] De Carlo, R A., S H Zak and G P Mathews (1988), "Variable structure control of nonlinear multivariable systems: a tutorial", IEEE Proceedings, 76, pp 212-232 [38] DeRuso, P M., S J Roy, C M Close (1965), “State Variables for Engineers”, John Wiley, New York [39] Doyle, C (1979), "Robustness of multilooplinear feedback systems", Inproceedings of the IEEE Conference on Decision and control in San Diego, pp 12-18 [40] Doyle, J C and G Stain: Multivariable feedback design (1981), "Concepts for a classical/ modern synthesis", IEEE Transaction on automatic control, Vol 26(1), pp 4-16 [41] Duane Hanselman and Bruce Littlefield (1996), “Mastering Matlabcomprehensive tutorial and reference”, Prentice-Hall [42] El-Ghezawi, O M E., A S I Zinober and S A Billings (1983), "Analysis and design of variable structure systems using a geometric approach", Int J Control, Vol 38(5), pp 657-671 [43] Emelyarob, S V Korvin, S K (1992), "Output feedback Stabilization of uncertain plants: A variable Structure approach", Int J Control, Vol 55(1), pp 6182 [44] Feng Zhao and Vadim I Utkin (1996), "Adaptive simulation and cotrol of veritable-structure control system in sliding rigimes", Automatica, Vol.32(5), pp 735-746 104 [45] F Plestan, Y Shtessel, V Bregeault, and A Poznyak, “New methodologies for adaptive sliding mode control”, International Journal of Control, vol 83, (9), pp 1907–1919, 2010 [46] Fu L C (1992), "A new robust MRAC using variable Structure design for relative two degree plant", Automatica, Vol.28(7), pp 911-925 [47] Furuta K (1990), "Sliding mode control of a discrete system", System & control letter, Vol.14, pp.145-152 [48] Giorgio Bartolini and Antonella Frrara (1996), "Multi-input sliding mode control of a class uncertain nonlinear systems", IEEE transactions on automatic control, Vol.41(11), pp 1662-1666 [49] Han Ho Choi (1998), "An explicit formula of linear sliding surfaces for a class of uncertain dinamic systems with mismatched uncertainties", Automatica, Vol.34(8), pp 1015-1020 [50] Hsu, L, & Costa, R R (1989), "Variable Structure model reference adaptive control using only input and output measurements", Int, J Control, 49(3), pp 339415 [51] Jiang Jing and Qing – He Wu, (2006), “An Intelligent Sliding-Mode Algorithm for Position Tracking Servo System”, International Journal of Information Technology, Vol.12, pp.57-62 [52] Kai, K and Chen S R (1995), "Estimation of Asymptotic Stabiliti Region and Sliding Domain of Uncertain Variable Structure Systems with bounded Controllers", Antim J Vol 32(5), pp 797- 800 [53] Kautsjy, J., Nichols, N., K., and Van Dooren, P (1985), "Robust pole assignment in linear state feedback", Int J Control, Vol.41(5), pp 1129-1155 [54] Kemin Zhow, J C Doyle (1998), “Essentials of Robust Control”, Prentice Hall [55] Kou Cheng Hsu (1998), "Variable structure control design for uncertain dynamic systems with sector nonlinearities", Automation, Vol.34(4), pp 505-508 105 [56] Lin WS and Chen CS (2002), “Robust adaptive sliding mode control using fuzzy modeling for a class of uncertain MIMO nonlinear systems”, IEEE Proceedings Control Theory Applications, vol 149, pp 193-201 [57] Liu Hsu, Fernando Lizarralde and Aldayr D (1997), "New results on output feedback variable structure model-reference adaptive control: design and stability analysis", IEEE transaction on automatic control, Vol.42(3), pp 386-393 [58] Madani-Esfahani, S M., M Hachod and S H Zak (1990) "Astimation of sliding mode domains of uncertain variable strucrure systems with bounded controller", IEEE transaction on automatic control, Vol.35(4), pp 446-449 [59] Madani-Esfahani, S M., S Hui and S H Zak (1991), "Estimating regions of asymptotic stability with sliding for relay-control systems", Dynamic and Control, vol 1, pp 199-222 [60] María Tomás-Rodríguez, Stephen P Banks (2010), “Linear, Time-varying Approximations to Nonlinear Dynamical Systems”, Springer [61] M Defoort, T Floquet, A Kokosyd, and W Perruquetti, “A novel higher order sliding mode control scheme”, System and Control Letters, vol 58, pp 102 – 108, 2009 [62] Michael G., David J.N.(1995), “Linear robust control”, Prentice Hall [63] M.D Binder, N Hirokawa and U Windhorst (2009), “Nonlinear Control Systems”, Springer [64] Önder Efe, Okyay Kaynak, Xinghuo Yu, Bogdan M Wilamowski, (2001), “Sliding Mode Cotrol of Nonlinear Systems Using Gausian Radial Basis Function Neural Networks”, IEEE, pp 474-479 [65] Petersen, R and C V Hollot (1986), "A Riccati equation approach to the stabilization of uncertain linear systems", Automatica, Vol.22(3), pp 397-411 [66] Petros A Ioanou & Jing Sun (1996), “Robust Adaptive control”, Prentice-Hall International, Inc [67] Phadke (1996), "Comments on Sliding mode control of Linear systems with Mismatched Uncertaities", Automatica, Vol.32(2), pp 285-286 106 [68] Postlethewaite, J M Edmunds, and A G J Macfarlane (1981), "Principle gains and principle phase in the analysis of linear multivariable feedback systems", IEEE transaction on automatic control, Vol.26(1), pp 32-46 [69] Q Zong, Z S Zhao, and J Zhang, “Higher order sliding mode control with selftuning law based on integral sliding mode,” IET Control Theory and Applications, vol 4(7), pp 1282–1289, 2010 [70] R.J Wai and L.-J Chang, “Adaptive stabilizing and tracking control for a nonlinear inverted-pendulum system via sliding-mode technique,” Transactions on Industrial Electronics, vol 53(2), pp 674–692, 2006 IEEE [71] Sabanoric, A, Sabanoric, M and K, Ohnishi (1999), "Sliding mode in power converters and motion control systems", Special Issue on Sliding Mode Control, Int J Control, Vol 57(5), pp 1237-1259 [72] Safonov, M G., A J Laub, and G L Hartmann (1981), "Feedback properties of multivariable systems: The role and use of the return difference matrix", IEEE transaction on automatic control, Vol.26(1), pp 47-65 [73] Safonov, M G (1997), “Stability and robustness of the multivariable feedback systems”, PhD thesis, M.I.T, Cambridge, Mass [74] Sandell, N R (1978), "Robust stability of multivariable feedback systems", In Proceeding of the 16th Anual Allerton Confference on Communications, control and Computing, pp 471-478 [75] Sanjoy Mondal, (2012), “Adaptive Second Order Sliding Mode Control Strategies for Uncertain Systems”, Indian Institude of Technology Guwahati [76] S P Bhat and D S Bernstein, “Geometric homogeneity with applications to finite-time stability,” Math Control Signals Systems, vol 17, pp 101–127, 2005 [77] Tempo, R (1990), "A Dual Result to Khatitonovs’ Theorem", IEEE transaction on automatic control, Vol.35(2), pp 195-198 [78] Utkin V I (1992), “Sliding Mode in Control Optimization”, Springer Verlag, Berlin [79] Utkin, V I and S V Drakunov (1989), "On discrete – time sliding modes control", In Preprints IFAC conf or nonlinear Control, Capri Italy, pp 484-489 107 [80] Utkin, V I (1978), “Sliding Modes and their Applications in variable Structure Systems”, Moscow, Mir [81] Utkin, V I (1977), "Variable structure systems with sliding modes", IEEE transaction on automatic control, Vol.22(2), pp 212-222 [82] WeidongZhang, YouxianSun and X-Xu Zhang, W, Sun, Y Xu (1998), "Two degree-of-freedom Smith predictor for Processes with Time delay", Automatica, Vol.4(10), pp 1279-1282 [83] Y J Huang, T.-C Kuo, and S.-H Chang, “Adaptive sliding-mode control for nonlinear systems with uncertain parameters”, IEEE Transactions on Systems, Man, And Cybernetics-Part B:Cybernetics, vol.38, (2), pp 534–539, 2008 [84] Yoichi Ishikawa, Yuichi Masukake, and Yoshihisa Ishida, (2007), “Control of Chaotic Dynamical Systems using RBF Networks”, International Journal of Electrical, Computer, Energetic, Electronic and Communication Engineering Vol:1, No:1, 2007, pp 29-32 [85] Young K D., Utkin, V I and Ü Özgüner (1999), "A control engineer’s guide to sliding mode control", IEEE Trans Control System Technology, Vol 7, pp 328342 [86] Yuichi Masukake, and Yoshihisa Ishida (2007), “A model -following Adaptive Controller for Linear/Nonlinear Plants using Radial Basis Function Neural Networks”, World Academy of Science, Engineering and Technology, Vol:1 200711-29, pp.105-108 [87] Yuqiang Wo, Xinghuo Yu (2000), "Variable Structure Control design for uncertain dynamic Systems with disturbances in input and output channels", Automatica, Vol.36(2), pages 311-319 [88] Zak, S H and S Hui (1993), "On variable Structure output feedback controllers for uncertain dynamic Systems", IEEE transaction on automatic control, Vol.38(10), pp 1509-1512 [89] Zhou, Doyle, Glover (1989),” Robust and Optimal Control”, Prentice Hall [90] www.kollmorgen.com- Anti Backlash Systems [91] www.harmonicdriver.net P1 PHỤ LỤC P2 Hệ thống điều khiển bám truyền động tà P3 Mô hình truyền động tà PPK 37mm-2N cải tiến P4 Bộ điều khiển truyền động bám góc tà PPK 37mm-2N P5 Hệ thống điều khiển bám truyền động phương vị P6 Sơ đồ khối chuyển mạch hệ truyền động phương vị P7 Bộ điều khiển hệ truyền động phương vị P8 Mô hình truyền động phương vị PPK 37mm-2N cải tiến P9 Sơ đồ mô kết hợp hai hệ truyền động P10 Mô hình khôi truyền động phương vị PPK 37mm-2N cải tiến có tính đến tác động khối truyền động tà [...]... cứu xây dựng thuật toán điều khiển cho một lớp đối tượng phi tuyến bất định để vừa đảm bảo tồn tại chế độ trượt, làm cho hệ thống tiến nhanh về mặt trượt vừa đảm bảo giảm hiện tượng rung của hệ thống - Nghiên cứu xây dựng thuật toán điều khiển trượt cho một lớp các đối tượng phi tuyến bất định mà các tham số động học của chúng thay đổi trong những dải xác định vừa đảm bảo cho hệ có tính bền vững vừa... trong các hệ thống hoạt động trong chế độ trượt 18 1.3 Một số phƣơng pháp tổng hợp bộ điều khiển hoạt động trong chế độ trƣợt điển hình cho các đối tƣợng phi tuyến 1.3.1 Phương pháp tổng hợp bộ điều khiển trượt trong hệ thống có thành phần nhiễu bất định Hệ thống có các thành phần nhiễu bất định là một dạng phi tuyến điển hình phổ biến trong thực tế Động học của đối tượng điều khiển có nhi ễu bất định. .. hiện 6 Chương 1: Hệ thống điều khiển hoạt động trong chế độ trượt Trình bày tổng quan về phương pháp tổng hợp hệ thống điều khiển có cấu trúc biến đổi hoạt động trong chế độ trượt, một số phương pháp tổng hợp điển hình cho một số dạng đối tượng phổ biến trong thực tế Chương 2: Tổng hợp thuật toán điều khiển theo chế độ trượt cho lớp đối tượng truyền động có tham số hệ thống bất định Trên cơ sở các... khiển Trạng thái đối tượng Phản hồi trạng thái Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển Tổng hợp hệ thống có cấu trúc biến đổi là việc tổng hợp bộ điều khiển mà bộ điều khiển này tùy theo trạng thái hệ thống sẽ có các giá trị điều khiển không liên tục sao cho tác động đầu ra của bộ điều khiển làm cho đối tượng điều khiển hoạt động theo yêu cầu đặt ra Điều khiển như vậy được gọi là điều khiển có cấu... quá trình hệ thống từ một trạng thái bất kỳ về điểm gốc tọa độ bao gồm 2 quá trình: quá trình từ trạng thái bất kỳ được đưa về mặt trượt và quá trình hệ thống nằm trên mặt trượt và trượt về gốc tọa độ Như vậy tổng hợp bộ điều khiển 𝑢 gồm hai bước: tổng hợp bộ điều khiển hoạt động trong chế độ trượt và tổng hợp bộ điều khiển đảm bảo tồn tại chế độ trượt cho hệ thống 14 1.2.1 Tổng hợp bộ điều khiển hoạt... thái hệ thống Do đó chế độ trượt thuộc lớp điều khiển có cấu trúc biến đổi Một số khái niệm cơ sở của điều khiển trượt sẽ được làm rõ dưới đây Một hệ thống điều khiển nói chung có sơ đồ cấu trúc như trên hình 1.1 [14], [25], trong đó, bao gồm các khối chính: bộ điều khiển, đối tượng điều khiển và các cơ cấu đo phản hồi trạng thái 8 Trạng thái yêu cầu Bộ điều khiển Giá trị điều khiển Đối tượng điều khiển. .. mặt trượt và giảm hiện tượng rung Về mặt ứng dụng: Nghiên cứu tổng hợp hệ thống điều khiển trượt cho pháo PPK 37mm-2N, nhằm đảm bảo độ chính xác, độ bền vững và khả năng kháng nhiễu, đáp ứng yêu cầu của thực tế chiến đấu và sẵn sàng chiến đấu 3 Đối tƣợng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của luận án là các thuật toán điều khiển trượt cho các đối tượng phi tuyến bất định và hệ thống điều khiển bám cho. .. fˆ ( X ) M E AC Hình1.6 Sơ đồ cấu trúc hệ thống trượt thích nghi trên cơ sở mạng nơ ron Các phương pháp điều khiển thích nghi này áp dụng có hiệu quả cao cho các đối tượng phi tuyến có thành phần nhiễu bất định là các hàm trơn [18] 1.3.3 Phương pháp tổng hợp bộ điều khiển trượt cho lớp đối tượng phi tuyến dưới tác động của nhiễu là hàm phi tuyến không trơn Cho hệ truyền động được mô tả bởi phương trình... trúc bộ đánh giá sai số Hình 1.8 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển 1.3.4 Phương pháp tổng hợp bộ điều khiển trượt cho một dạng thuộc lớp đối tượng phi tuyến bất định Đối tượng phi tuyến được mô tả bởi phương trình vi phân: 𝑥 (𝑡) = 𝐴(𝑥)𝑥 𝑡 + 𝐵(𝑥)𝑢(𝑡) + 𝑑(𝑥, 𝑡) (1.61) 25 Trong miền xác định của nó, các thành phần phi tuyến có thể được tuyến tính hóa với một sai số giới nội [60] có nghĩa là: 𝐴 𝑥 = 𝐴 +... để tổng hợp bộ điều khiển bền vững hoạt động trong chế độ trượt cho hệ thống PPK 37mm-2N cải tiến , góp phần quan trọng để tổ hợp vũ khí này đạt được các tính năng kỹ chiến thuật theo yêu cầu của chiến tranh công nghệ cao 2 Mục tiêu nghiên cứu Về mặt lý thuyết: Nghiên cứu xây dựng luật điều khiển trượt cho một lớp đối tượng phi tuyến bất định, vừa đảm bảo tồn tại chế độ trượt, vừa đảm bảo cho hệ thống