Đang tải... (xem toàn văn)
Đề kiểm tra giữa kì 1 môn Nhập môn điều khiển thông minh (năm học 2013-2014) dành cho các bạn sinh viên khoa Điện - Điện tử Trường Đại học Bách khoa TP.HCM. Đề thi gồm có 3 bài tập tự luận có kèm đáp án và lời giải chi tiết. Mời các bạn cùng tìm hiểu và tham khảo nội dung thông tin tài liệu.
Đại học Bách Khoa TP.HCM Khoa Điện – Điện Tử Bộ môn ĐKTĐ -o0o - ĐỀ KIỂM TRA GIỮA KỲ Năm học 2013-2014 Mơn: NHẬP MƠN ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH Ngày thi: 15/10/2013 Thời gian làm bài: 45 phút (Sinh viên phép sử dụng tài liệu) Bài 1: (3 điểm) Cho tập mờ đây: (x ) (x ) ~ A x ~ B x ~ ~ ~ ~ Hãy vẽ hàm liên thuộc tập mờ A B , A B dùng toán tử T PROD, toán tử S BSUM ~ ~ ~ ~ Viết cụ thể biểu thức hàm liên thuộc hai tập mờ A B , A B Bài 2: (3 điểm) Cho hệ mờ gồm qui tắc: Nếu x1 LO x2 LO y VL Nếu x1 LO x2 HI y LO Nếu x1 HI x2 LO y HI Nếu x1 HI x2 HI y VH Trong giá trị ngôn ngữ biến định nghĩa đây: ( x1 ) ( x2 ) HI LO 12 x1 (y) LO HI 10 20 40 55 x2 VL LO HI VH 10 18 y Cho tín hiệu vào x1 = 7, x2 = 35 2.1 Hãy vẽ kết suy luận mờ dùng phương pháp suy diễn MAX_MIN 2.2 Hãy tính giá trị rõ suy luận sử dụng phương pháp giải mờ trung bình có trọng số Bài 3: (4 điểm) Cho hệ bóng (Ball and Beam) hình vẽ Tín hiệu vào u(t) góc lệch so với phương nằm ngang, tín hiệu vị trí y(t) viên bi so với trục quay Chiều dương u(t) y(t) chiều mũi tên hình vẽ Cho biết góc lệch nằm miền -p / £ u ( t ) £ p / (rad) Hãy thiết kế điều khiển mờ (gồm tối thiểu 15 luật) điều khiển vị trí viên bi cân vị trí y d nằm miền -0.4 £ y d £ 0.4 (m) với sai số xác lập Vẽ sơ đồ khối hệ thống điều khiển gồm đầy đủ khối tiền xử lý, hậu xử lý khối bão hòa Vẽ hình minh họa giải thích lý đưa qui tắc điều khiển Hết y u CNBM ĐÁP ÁN Bài (3 điểm): (x ) ~ B ~ A x (0.75 đ) ~ ~ Hàm liên thuộc tập mờ A B (toán tử T PROD) (x ) ~ B ~ A x (0.75 đ) ~ ~ Hàm liên thuộc tập mờ A B (toán tử S BSUM) Biểu thức: ( x < or x > 5) ùỡ m Aầ B ( x ) = ùớ ùùợ0.25( x - 3)(5 - x ) (3 £ x £ ) (0.75 đ) ( x < or x ³ 8) ïìï ïï 0.5( x - 1) (1 £ x < 3) m AÈ B ( x ) = ïí ïï (3 £ x < 6) ïï (6 £ x < 8) ïỵ0.5(8 - x ) (0.75 đ) Bài (3 điểm): 2.1 ( x1 ) ( x2 ) LO 1 0.33 (y) LO VL 0.25 12 x1 10 20 ( x1 ) 55 x2 ( x2 ) LO 40 10 18 y 10 18 y 18 y (y) HI 0.75 LO 0.33 0.33 12 x1 10 20 ( x1 ) 40 55 x2 ( x2 ) HI (y) LO HI 0.67 0.25 12 x1 10 20 ( x1 ) 40 55 x2 ( x2 ) HI 0.67 12 x1 10 (y) HI 0.75 VH 0.67 10 20 40 55 x2 10 18 y (y) 0.67 (2.25đ) 0.25 0.33 0.25 10 18 2.2 Giá trị ngõ áp dụng phương pháp giải mờ trung bình có trọng số * y = åb y i i =1 åb i =1 i i = 0.25 ´ + 0.33´ + 0.25 ´10 + 0.67 ´18 = 10.92 0.25 + 0.33 + 0.25 + 0.67 (0.75 đ) y Bài (4 điểm): Sử dụng điều khiển PD mờ mơ hình tốn đối tượng có sẳn khâu tích phân lý tưởng - Sơ đồ khối: yd(t) E K1 d dt DE K2 E U KU U DE Hệ bóng y(t) PD mờ NB 1 PB NS ZE PS c2 c1 c1 c2 E DE NE 1 c3 NB NM 1 ZE NS c5 c4 PO c3 ZE PS PM c4 PB c5 - Các biến vào điều khiển mờ: E DE, - Biến điều khiển mờ: U - Tầm giá trị sai số: 0.8