Ứng dụng lôgíc mờ nhận dạng sự cố trong động cơ điện một chiều

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN TIẾN DŨNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH PHAY CAO TỐC VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT KHI GIA CÔNG TRÊN TRUNG TÂM GIA CÔNG CAO TỐC TRỤC UCP600 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS – TS LÊ VĂN TIẾN HÀ NỘI - 2010 Chương I:Lý thuyết chung động điện chiều Lời cam đoan Em xin cam đoan luận văn em nghiên cứu, thiết kế hướng dẫn PGS.TSKH Trần Hoài Linh Các số liệu kết đề tài hoàn thành trung thực Để hoàn thành đồ án này, em sử dụng tài liệu tham khảo ghi bảng tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu khác mà không liệt kê phần tài liệu tham khảo Học Viên Đặng Văn Tuệ Chương I:Lý thuyết chung động điện chiều MỤC LỤC Lời cam đoan Mục lục Danh mục hình vẽ đồ thị Mở đầu .9 Chương I: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU .11 1.1.Cấu tạo 11 1.1.1 Phần tĩnh hay Stator 11 1.1.2 Phần quay hay rôto 13 1.2 Nguyên lý làm việc động điện chiều kích từ độc lập [2] 14 1.3 Ứng dụng 15 1.4 Phân loại động điện chiều [2] 15 1.5 Các cố thường xảy động điện chiều 16 1.5.1 Chạm tắt vòng dây phần ứng 16 1.5.2 Hở mạch phần ứng 17 1.5.3 Mất kích từ 17 Chương II: MÔ HÌNH HÓA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Ở MỘT SỐ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC 19 2.1 Khái niệm mô hình hoá hệ thống .19 2.1.1 Phân loại mô hình hệ thống 19 2.1.2 Một số nguyên tắc xây dựng mô hình 22 2.2 Mô hình hoá động điện chiều [3] 23 2.2.1 Các phương trình .23 2.2.2 Xây dựng mô hình động điện chiều kích từ độc lập chế độ làm việc .25 Chương I:Lý thuyết chung động điện chiều Chương III: ỨNG DỤNG LOGIC MỜ NHẬN DẠNG SỰ CỐ TRONG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU .30 3.1 Giới thiệu Logic mờ .30 3.1.1 Khái niệm lô-gic mờ 30 3.1.2 Biểu thức giá trị mờ 31 3.1.3 Quy tắc suy luận mờ giá trị quy tắc suy luận mờ 36 3.1.4 Các phép toán tập mờ 38 3.1.5 Các phương pháp giải mờ 42 3.1.6 Mô hình mờ Tagaki-Sugeno 45 3.2 Nhận dạng lôgíc mờ 46 3.2.1 Vị trí vai trò hệ thống nhận dạng: 47 3.2.3 Lựa chọn mô hình nhận dạng: 48 3.3 Mạng TSK (Takaga – Sugeno - Kang) .48 3.3.1 Mô hình mạng TSK .49 Chương IV: MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TRÊN PHẦN MỀM MATLAB 58 4.1 Giới thiệu phần mềm Matlab + Simulink [5, 6] 58 4.1.1 Giới thiệu phần mềm Matlab 58 4.1.2 Giới thiệu SIMULINK 60 4.2 Mô động phần mềm SIMULINK 60 4.2.1 Mô động làm việc bình thường .61 4.2.2 Mô động làm việc bình thường xảy cố 63 4.3 Phần mềm phân tích số liệu để nhận dạng cố 67 4.3.1 Tạo số liệu xây dựng mô hình nhận dạng cố 67 4.3.2 Phân tích trích chọn vectơ đặc tính đối tượng 69 4.3.3 Ứng dụng mô hình mạng TSK nhận dạng cố động điện chiều .69 Kết luận hướng phát triển 77 Chương I:Lý thuyết chung động điện chiều Kết luận 77 Hướng phát triển 78 Tài liệu tham khảo 79 Chương I:Lý thuyết chung động điện chiều Danh mục hình vẽ đồ thị Hình 1.1: Sơ đồ cấu tạo động điện chiều Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo thép rôto 11 13 Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lý động điện chiều kích từ độc lập 16 Hình 2.1: Sơ đồ phân loại mô hình hệ thống 19 Hình 2.2: Giản đồ thay động điện chiều 23 Hình 2.3: Họ đặc tính điện động điện chiều kích từ độc lập giảm từ thông Hình 2.4: Sơ đồ khối mô tả toán học động DC kích từ độc lập Hình 2.5: Sơ đồ khối động điện chiều kích từ độc lập từ thông kích từ không đổi 25 27 28 Hình 3.1: Hàm liên thuộc biểu thức mờ x A 33 Hình 3.4: Hình dạng hàm liên thuộc µ ≈3 ( x ) với ba độ mở khác 35 Hình 3.5: Hình dạng hàm liên thuộc µ ≈3 ( x ) với giá trị khác hệ số b 37 Hình 3.6: Đồ thị hệ thống gồm có quy tắc mờ 37 Hình 3.7: Hàm liên thuộc hợp hai tập mờ có sở 38 Hình 3.8: Phép hợp hai tập mờ không sở 39 Hình 3.9: Giao hai tập mờ sở 40 Hình 3.10: Phép giao hai tập mờ không sở 42 Hình 3.11: Tập bù AC tập mờ A 42 Chương I:Lý thuyết chung động điện chiều Hình 3.12: Phương pháp cực đại hai tập mờ không sở 43 Hình 3.13: Mô hình tổng quát hệ thống nhận dạng 48 Hình 3.14: Mô hình hệ nhiều luật 50 Hình 3.15: Cấu trúc mạng TSK kinh điển 51 Hình 3.16: Cấu trúc mạng TSK cải tiến 54 Hinh 4.1: Hệ thống giao diện Matlab 59 Hình 4.2: Sơ đồ cấu trúc động điện chiều kích từ độc lập bình thường tải định mức Hình 4.3: Đồ thị đáp ứng tốc độ động điện chiều kích từ độc lập làm việc bình thường tải định mức Hình 4.4: Đồ thị đáp ứng tốc độ động điện chiều kích từ độc lập làm việc bình thường không tải Hình 4.5: Đồ thị đáp ứng dòng điện phần ứng động điện chiều kích từ độc lập làm việc bình thường tải định mức Hình 4.6: Đồ thị đáp ứng tốc độ xảy cố chạm tắt vòng dây phần ứng (RA, LA giảm lần) 61 62 63 63 64 Hình 4.7: Đồ thị đáp ứng tốc độ xảy cố chạm tắt vòng dây phần ứng (RA, LA giảm lần) 65 Hình 4.8: Đồ thị đáp ứng dòng điện xảy cố hở mạch phần ứng 66 Hình 4.9: Đồ thị đáp ứng tốc độ xảy cố hở mạch phần ứng 66 Hình 4.10: Đồ thị đáp ứng tốc độ xảy cố kích từ 67 Hình 4.11: Đồ thị đáp ứng tốc độ xảy cố vừa chạm tắt dây quấn phần ứng vừa kích từ Hình 4.12: Mô hình tạo số liệu 67 68 Chương I:Lý thuyết chung động điện chiều Hình 4.13: Mô hình tổng quát nhận dạng cố 69 Hình 4.14: Cấu trúc mạng TSK nhận dạng cố động điện chiều 70 Hình 4.15: Kết học 99 mẫu cho nhận dạng trạng thái mô-men tải (biến thiên từ đến 100% mô men max)(a), sai số học kết đầu 72 TSK giá trị đích (cho mô-men tải) (b) Hình 4.16: Kết kiểm tra 33 mẫu nhận dạng giá trị mô-men tải (biến thiên từ đến 100% mô men max)(a) Sai số học kết đầu TSK giá trị 73 đích (cho mô-men tải )(b) Hình 4.17: Kết học 99 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng phần ứng(a) sai số học 99 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng phần ứng (b) 74 Hình 4.18: Kết kiểm tra 33 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng phần ứng(a), sai số kiểm tra 33 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng phần ứng 74 (b) Hình 4.19: Kết học 99 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng kích từ (a), sai số học đầu mạng giá trị đích 99 mẫu cho nhận dạng 75 trạng thái dòng kích từ (b) Hình 4.20: Kết kiểm tra 33 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng kích từ (a), sai số kiểm tra 33 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng kích từ (b) 76 Chương I:Lý thuyết chung động điện chiều Mở đầu Trong sản xuất đại, động chiều loại máy điện quan trọng Do động điện chiều có nhiều ưu điểm có mô men mở máy lớn, phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng, khoảng nhảy cấp tốc độ nhỏ phù hợp với hệ thống tự động điều khiển đòi hỏi chất lượng cao Tuy nhiên động điện chiều có cấu tạo phức tạp nên hay xảy cố Việc xây dựng thiết bị đo có khả phân tích phát cố bên động nhanh, xác cần thiết Nó cho phép hỗ trợ cho trình vận hành an toàn giảm thiểu chi phí sửa chữa Giải toán thực tế có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng kỹ thuật nhận dạng cố thành công Các mô hình nhận dạng thường dùng như: Mô hình định / bảng định, mô hình Bayes, mô hình KNN, mô hình mạng nơ-rôn MLP, mô hình mạng nơrôn lôgic mờ RBF Trong giải pháp áp dụng mô hình mạng nơrôn lôgíc mờ có nhiều ưu điểm vượt trội so với giải pháp khác, nhờ khả mô hình hoá hàm phi tuyến với độ xác tuỳ ý, khả dễ dạng thay đổi đầu thông qua điều chỉnh trọng số điều kiện hoạt động thay đổi,… Đó lý tác giả lựa chọn đề tài “Ứng dụng logic mờ nhận dạng cố động điện chiều” để nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Mạng nơ rôn logic mờ TSK: Phân tích đề xuất giải pháp nhằm thích nghi triển khai ứng dụng nhận dạng cố động điện chiều kích từ độc lập Nội dung luận văn gồm phần sau: Chương I: Lý thuyết chung động điện chiều Giới thiệu cấu tạo, nguyên lý làm việc, phân loại ứng dụng động điện chiều Mô tả số cố thường xảy động điện chiều, phương pháp đo, kiểm tra phát cố Chương I:Lý thuyết chung động điện chiều Chương II: Mô hình hóa động điện chiều số chế độ làm việc Lý thuyết mô hình hóa hệ thống, phương trình động điện chiều Từ xây dựng mô hình toán học động điện chiều kích từ độc lập chế độ làm việc bình thường, chế độ làm việc không tải, mô hình động điện chiều kích từ độc lập từ thông không đổi phục vụ trình mô Chương III: Ứng dụng lôgíc mờ nhận dạng cố động điện chiều Nghiên cứu lôgíc mờ, lý thuyết chung nhận dạng, ứng dụng mô hình mạng nơrôn lôgíc mờ TSK để xây dựng mô hình nhận dạng Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab Khảo sát ý tưởng, xây dựng mô hình mô để tạo tín hiệu chương trình để thử nghiệm thuật toán tính toán, xử lý tín hiệu đo nhằm mục đích nhận dạng Toàn mô hình hệ thống mô môi trường Matlab sử dụng Toolbox Simulink Kết luận hướng phát triển: Tóm tắt kết đạt được, đồng thời phân tích mặt tồn đề xuất hướng phát triển luận văn Do thời gian trình độ có hạn nên luận văn không tránh khỏi khiếm khuyết cần phải hoàn thiện thêm Tôi mong nhận góp ý, dẫn thầy cô bạn đồng nghiệp Xin trân trọng cảm ơn hướng dẫn tận tình PGS – TSKH Trần Hoài Linh, thầy giành cho em thời gian, kiến thức phương pháp tư quí báu 10 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab Khi RA, LA giảm nhiều tốc độ động tăng cao, số lần dao động ít, thời gian độ xảy cố tqđ = 0,15 s - Hở mạch phần ứng: Khi động làm việc bình thường tải định mức, giả sử sau s xảy cố hở mạch phần ứng, lúc dòng điện phần ứng iA= 0, đáp ứng tốc độ có dạng sau: Dong IA ho mach phan ung 140 120 100 iA 80 60 40 20 0 0.5 1.5 2.5 Time 3.5 4.5 Hình 4.8: Đồ thị đáp ứng dòng điện xảy cố hở mạch phần ứng Ho mach phan ung IA =0 150 Omega 100 50 0 0.5 1.5 Time 65 2.5 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab Hình 4.9: Đồ thị đáp ứng tốc độ xảy cố hở mạch phần ứng Khi xảy cố hở mạch phần ứng dòng điện phần ứng iA= ngay, tốc độ giảm sau thời gia độ 0,15 s - Mất kích từ: Khi động làm việc bình thường tải định mức, giả sử sau s xảy cố kích từ, lúc dòng điện kích từ iK= 0, đáp ứng tốc độ có dạng sau: Mat kich tu 120 100 Omega 80 60 40 20 -20 0.5 1.5 2.5 Time 3.5 4.5 Hình 4.10: Đồ thị đáp ứng tốc độ xảy cố kích từ - Sự cố chạm tắt vòng dây phần ứng kích từ: 66 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab RA, LA giam va mat kich tu 140 120 100 Omega 80 60 40 20 -20 Time Hình 4.11: Đồ thị đáp ứng tốc độ xảy cố vừa chạm tắt dây quấn phần ứng vừa kích từ Từ đồ thị mô động điện chiều kích từ độc lập làm việc bình thường, làm việc bình thường sau s xảy cố ta nhận thấy: • Với loại cố có độ điều chỉnh đồ thị đáp ứng tốc độ khác • Khi xảy cố, thời gian độ nằm khoảng đến 2,15 s 4.3 Phần mềm phân tích số liệu để nhận dạng cố 4.3.1 Tạo số liệu xây dựng mô hình nhận dạng cố - Khi động làm việc bình thường, xảy cố nên cần phải phát Đồng thời mô hình mạng TSK phải phân biệt trường hợp động có cố trường hợp biến thiên tải Vì ta xây dựng số liệu với thông số thứ là: mT (tải) Tải có khối lượng dao động từ ÷ 100 kg với bước thay đổi 10 kg Vậy ta có số liệu theo tải 11 trường hợp [0; 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100] - Khi động kích từ dòng iK = 0, động làm việc bình thường ta xét trường hợp dòng kích từ không đổi hay iK = Vậy ta có thông số thứ hai số liệu αk với hai giá trị 67 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab - Khi hở mạch dây quấn phần ứng ta có dòng điện phần ứng iA = 0, chạm tắt dây quấn phần ứng ta có dòng điện phần ứng tăng lên 1,5; 2; 2,5; lần so với định mức Vậy ta có số liệu theo thay đổi dòng phần ứng αA có trường hợp [0; 1; 1,5; 2; 2,5; 3] Tổng hợp ba số liệu ta xây dựng số liệu tổng quát gồm ⋅ ⋅ 11 = 132 mẫu mT = [0; 10;…; 100] ω(2 ÷2.15) Mô hình mô αk = [0; 1] αA = [0; 1; 1,5; 2; 2,5; 3] Hình 4.12: Mô hình tạo số liệu - Từ kết mô số liệu 132 trường hợp ta đặt vấn đề sử dụng giá trị tốc độ góc ω ta xác định cố xảy bên động Mô hình nhận dạng cố hình 4.13: mT ω(2 ÷2.15) Mô hình nhận dạng αk αA Hình 4.13: Mô hình tổng quát nhận dạng cố ¾ Đầu vào hệ thống nhận dạng: Tốc độ góc ω đo 16 thời điểm từ t0=2s đến 2,15s với bước lấy mẫu 0,01s ¾ Đầu hệ thống nhận dạng: Xác định tình trạng làm việc động điện chiều kích từ độc lập, bình thường hay có cố Nếu động có cố cố 68 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab 4.3.2 Phân tích trích chọn vectơ đặc tính đối tượng Từ kết mô tốc độ động theo trục thời gian 10 s Trong s đầu để động có trạng thái xác lập trước cố, cố xảy t = s Theo quan sát đến 2,15 s động có trạng thái xác lập Vì ta cần trích số liệu từ đến 2,15 s Trong luận văn ta chọn bước 0,01s, ta có 16 giá trị tức thời tốc độ góc omega Do ta chọn véc-tơ đặc tính X đối tượng gồm 16 thành phần: X = [x1,…,x16] 4.3.3 Ứng dụng mô hình mạng TSK nhận dạng cố động điện chiều Mạng TSK có khả xấp xỉ hàm phi tuyến với độ xác Để ứng dụng mạng TSK toán nhận dạng với đầu mẫu nhận giá trị rời rạc đặc trưng cho lớp, đầu mạng nhận giá trị liên tục Ta cần biến đổi đầu y mạng thành giá trị gần Nếu giá trị khác với giá trị đích cần có mạng nhận dạng sai Ngược lại ta có trường hợp mạng nhận dạng xác mẫu Chọn số luật suy luận i = 8, ta xây dựng sơ đồ cấu trúc mạng TSK nhận dạng cố động điện chiều kích từ độc lập sau: 69 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab f1(x) Luật C1=[C11, ,C16], σ 1,b1 Luật X = [x1,…,x16] C2=[C21, ,C26], … y1 W1 W2 σ 2,b2 … f2(x) y2 y= d f8(x) Luật C8=[C81,…,C8 6], σ 8,b8 W8 y8 Hình 4.14: Cấu trúc mạng TSK nhận dạng cố động điện chiều đó: - X = [x1 , x2 ,K, x16 ] vectơ đầu vào - d = [d1 , d , d ] = [mT ,α K ,α A ] - C = [c1 ,K, c8 ] số trọng tâm - Wi giá trị biểu thức mờ x ≈ ci ∈ [0,1] Wi tỷ lệ nghịch với khoảng cách x ≈ c i Ví dụ ta sử dụng hàm Gauss mở rộng: Wi = ⎛ X − C i 1+ ⎜ σi ⎜ ⎝ - bi hệ số mũ thứ i - σ i độ mở hàm thứ i - i số luật - yi đầu luật thứ i 70 ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ bi Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab - y đáp ứng cuối mạng TSK ∑ Wi yi y = i=1 ∑ Wi i=1 Vậy toán đặt xác định giá trị C1 ÷ C8, σ ÷ σ 8, b1 ÷ b8, f1(x) ÷ f8(x) cho y ≈ d với tất mẫu số liệu (132 mẫu) Để nâng cao độ tin cậy chất lượng mô hình, với số liệu 132 mẫu ta tách tập số liệu: Tập mẫu test 33 mẫu, gồm mẫu số 2, 6, 10, , 132 (cách 4); tập mẫu học 99 mẫu gồm mẫu lại Đưa số liệu vào mạng TSK với luật, đầu Quá trình học theo thuật toán bước giảm cực đại thực với 50 bước lặp Trong trình học, sai số đầu giảm dần Các thông số phi tuyến điều chỉnh thích nghi trình Đầu cụ thể mạng TSK kênh (nhận dạng giá trị mT) thể hình 4.15; 4.16: Quá trình học thực với 50 lần lặp, kết trình học thể hình 4.15 (Các giá trị đích 0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; tưong ứng với 11 trường hợp tải dao động), dạng (do tín hiệu đầu mạng ta làm tròn giá trị đích gần nhất) Từ hình vẽ 4.15 ta có đầu mạng TSK bám sát với giá trị đích, sai số nhỏ giá trị ngưỡng sai số nhận 0.1 (sai số lớn hình 4.15b không vượt 6.10-3) 71 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab (b) (a) Hình 4.15: Kết học 99 mẫu cho nhận dạng trạng thái mô-men tải (biến thiên từ đến 100% mô men max)(a), sai số học kết đầu TSK giá trị đích (cho mô-men tải) (b) Mạng sau huấn luyện kiểm tra với tập 33 số liệu khác với mẫu học Hình 4.16 mô tả đầu mạng với giá trị đích sai số hai tín hiệu 72 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab (b) (a) Hình 4.16: Kết kiểm tra 33 mẫu nhận dạng giá trị mô-men tải (biến thiên từ đến 100% mô men max)(a) Sai số học kết đầu TSK giá trị đích (cho mô-men tải )(b) Cũng tương tự trường hợp kết học, đưa vào mạng TSK số liệu từ mẫu tập kiểm tra, ta dễ dàng nhận thấy đối tín hiệu đầu bám sát theo giá trị đích Từ đồ thị sai số hình 4.16b, ta thấy trường hợp tín hiệu vượt ngưỡng 0,1 (sai số lớn không vượt 10-2) Với kết trên, trường hợp xây dựng kiểm tra, mô hình TSK cho kết nhận dạng xác cao Cụ thể sai số học Ehoc = 0 100% = 0% sai số kiểm tra E kt = 100% = 0% 99 33 Hoàn toàn tương tự, ta xét đầu cụ thể mạng TSK kênh (nhận dạng giá trị αA) thể hình 4.17; 4.18 73 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab (b) (a) Hình 4.17: Kết học 99 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng phần ứng(a) sai số học 99 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng phần ứng(b) (a) (b) Hình 4.18: Kết kiểm tra 33 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng phần ứng(a), sai số 33 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng phần ứng (b) 74 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab Có thể nhận thấy hình 4.17b có trường hợp sai số vượt ngưỡng 0,25, ứng với sai số học Ehoc = 100% = 4,04% , hình 4.18b sai số kiểm tra 99 vượt ngưỡng ứng với E kt = 100% = 0% 33 Tương tự đầu cụ thể mạng TSK kênh (nhận dạng giá trị αK) thể hình 4.19; 4.20 (b) (a) Hình 4.19: Kết học 99 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng kích từ (a), sai số học đầu mạng giá trị đích 99 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng kích từ (b) 75 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab (b) (a) Hình 4.20: Kết kiểm tra 33 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng kích từ (a), sai số kiểm tra 33 mẫu cho nhận dạng trạng thái dòng kích từ (b) Trên hình 4.19b ta quan sát trường hợp sai số vượt ngưỡng 0,5, ứng với sai số học Ehoc = 100% = 5% ; hình 4.20b, tất mẫu kiểm 99 tra có sai số nhỏ 0,5, ứng với sai số kiểm tra E kt = 100% = 0% 33 Tóm lại, loại cố thay đổi tải, ta có sai số nhận dạng tốt, độ xác cao, nhiều trường hợp đạt 100% Đồng thời, sau có vectơ đặc tính cho tốc độ góc động điện chiều kích từ độc lập, trình tính toán mô hình TSK thực gần hoàn toàn tự động 76 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab Kết luận hướng phát triển Kết luận Đề tài luận văn: “Ứng dụng logic mờ nhận dạng cố động điện chiều” tập trung giải vấn đề sau: - Giới thiệu chung động điện chiều Trong tập trung mô tả số cố thường xảy ra, phương pháp đo, kiểm tra phát cố - Xây dựng mô hình toán học động điện chiều kích từ độc lập chế độ làm việc bình thường, chế độ làm việc không tải, mô hình động điện chiều kích từ độc lập từ thông không đổi phục vụ trình mô - Giới thiệu phần mềm Matlab, Simulink - Khảo sát ý tưởng, xây dựng mô hình mô để tạo tín hiệu chương trình để thử nghiệm thuật toán tính toán, xử lý tín hiệu đo nhằm mục đích nhận dạng Mô mô hình hệ thống môi trường Matlab sử dụng Toolbox Simulink - Mô động điện chiều kích từ độc lập chế độ làm việc bình thường tải định mức, không tải - Mô động làm việc bình thường xảy cố: Sự cố chạm tắt vòng dây phần ứng, hở mạch phần ứng, kích từ - Tạo số liệu (132 mẫu) xây dựng mô hình nhận dạng cố với đầu vào hệ thống nhận dạng tốc độ góc ω đo 16 thời điểm từ 2s đến 2,15s Đầu hệ thống nhận dạng tình trạng làm việc động Từ chọn véc-tơ đặc tính X đối tượng gồm 16 thành phần: X = [x1,…,x16] - Với số liệu 132 mẫu, ta đưa vào mạng TSK với luật, đầu Quá trình học theo thuật toán bước giảm cực đại thực với 50 bước lặp Trong trình học, sai số đầu giảm dần Các thông số phi tuyến điều chỉnh thích nghi trình 77 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab - Dựa vào kết đầu mạng TSK, ta xác định xác tình trạng làm việc động điện chiều kích từ độc lập, động làm việc bình thường, hay có cố, có cố loại cố Hướng phát triển Đề tài: “Ứng dụng logic mờ nhận dạng cố động điện chiều” đạt số kết định Tuy nhiên luận văn số tồn cần tiếp tục nghiên cứu giải để đưa giải pháp xác, tin cậy đầy đủ • Luận văn dừng lại nghiên cứu nhận dạng cố động điện chiều kích từ độc lập Trên sở kết luận văn ta mở rộng nghiên cứu nhận dạng cố động điện chiều kích từ nối tiếp, song song, hỗn hợp, động điện xoay chiều… • Về tải động tác giả xét trường hợp không tải tải không định mức, trường hợp tải tăng vượt định mức hướng tiếp tục phát triển mô hình tính toán, xử lý nhận dạng • Luận văn sử dụng mô hình mô tả chung động điện chiều kích từ độc lập để nghiên cứu (từ thông thay đổi, điện áp phần ứng không đổi) Do trường hợp như: Từ thông không đổi, điện áp phần ứng thay đổi … ta xây dựng mô hình, phần mềm nhận dạng để nhận dạng cố 78 Chương IV: Mô hệ thống phần mềm Matlab Tài liệu tham khảo Bùi Công Cường, Nguyễn Doãn Phước (2001), Hệ mờ mạng Nơ rôn ứng dụng, NXB Khoa học Kỹ thuật Trần Khánh Hà (1997), Máy điện 2, NXB Khoa học Kỹ thuật Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi (2002), Điều chỉnh tự động truyền động điện, NXB Khoa học Kỹ thuật Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phước (2004), Lý thuyết điều khiển mờ, NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Phùng Quang (2005), Matlab & Simalink, NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Hữu Tình, Lê Tấn Hưng, Phạm Thị Ngọc Yến, Nguyễn Thị Lan Hương (1999), Cơ sở kỹ thuật Matlab ứng dụng, NXB Khoa học Kỹ thuật 79 ... gíc mờ nhận dạng cố động điện chiều Chương III: ỨNG DỤNG LOGIC MỜ NHẬN DẠNG SỰ CỐ TRONG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU Nội dung chương này, tác giả nghiên cứu lôgíc mờ, lý thuyết chung nhận dạng, ứng dụng. .. mô Chương III: Ứng dụng lôgíc mờ nhận dạng cố động điện chiều Nghiên cứu lôgíc mờ, lý thuyết chung nhận dạng, ứng dụng mô hình mạng nơrôn lôgíc mờ TSK để xây dựng mô hình nhận dạng Chương IV:... III: ỨNG DỤNG LOGIC MỜ NHẬN DẠNG SỰ CỐ TRONG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU .30 3.1 Giới thiệu Logic mờ .30 3.1.1 Khái niệm lô-gic mờ 30 3.1.2 Biểu thức giá trị mờ