(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu điều khiển mờ dựa trên đại số gia tử và ứng dụng điều khiển cho đối tượng mô hình Miso

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG LÊ THỊ HẢI NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN MỜ DỰA TRÊN ĐẠI SỐ GIA TỬ VÀ ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN CHO ĐỐI TƯỢNG MƠ HÌNH MISO LUẬN VĂN THẠC SĨ THÁI NGUYÊN - 2020 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đạt luận văn sản phẩm cá nhân hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Duy Minh Trong toàn nội dung luận văn, nội dung trình bày cá nhân tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu khác Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng trích dẫn hợp pháp Tơi xin chịu trách nhiệm chịu hình thức kỷ luật theo quy định cho lời cam đoan Thái Nguyên, tháng Tác giả Lê Thị Hải năm 2020 iii LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Duy Minh - người hướng dẫn khoa học, thầy định hướng nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ em trình làm luận văn Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô giáo trường Đại học Công nghệ thông tin Truyền thông; Viện công nghệ thông tin thuộc Viện hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho chúng em thời gian học tập Xin chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp, ban cán học viên lớp cao học CKĐ17A, người thân gia đình động viên, chia sẻ, tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình học tập làm luận văn Thái Nguyên, tháng Tác giả Lê Thị Hải năm 2020 iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN 1.1 Lý thuyết logic mờ 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Lý thuyết tập mờ 1.1.3 Các phép tính tốn tập mờ 1.1.4 Phép hợp hai tập mờ 1.1.5 Phép giao hai tập mờ 10 1.1.6 Phép bù hai tập mờ 13 1.1.7 Phép kéo theo 14 1.1.8 Quan hệ mờ luật hợp thành mờ 16 1.2 Lý thuyết đại số gia tử 19 1.2.1 Độ đo tính mờ giá trị ngơn ngữ 21 1.2.2 Hàm định lượng ngữ nghĩa .24 1.2.3 Đại số gia tử tuyến tính đầy đủ .25 1.2.4 Khái niệm ngưỡng hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa 28 1.3 Kết luận chương 30 CHƯƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN MỜ DỰA TRÊN ĐẠI SỐ GIA TỬ 30 2.1 Phương pháp lập luận mờ dựa ĐSGT 30 2.1.1 Mơ hình mờ 30 2.1.2 Phương pháp lập luận mờ 31 2.1.3 Xây dựng phương pháp lập luận mờ dựa ĐSGT 33 v 2.2 Bộ điều khiển mờ 41 2.2.1 Phương pháp lập luận mờ điều khiển mờ .41 2.3 Điều khiển mờ dựa ĐSGT 47 2.4 Kết luận chương 49 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG .51 3.1 Mơ hình điều khiển mờ MISO .51 3.2 Mô thử nghiệm điều khiển mơ hình MISO 52 3.2.1 Mơ hình 52 3.2.2 Mô hình 60 3.3 Kết luận Chương 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 vi DANH MỤC BẢNG Bảng Mơ hình EX1 Cao-Kandel 35 Bảng 2 Các kết xấp xỉ EX1 tốt Cao-Kandel [10] 36 Bảng Mơ hình mờ EX1 định lượng theo trường hợp .38 Bảng Mơ hình mờ EX1 định lượng theo trường hợp 39 Bảng Miền giá trị biến ngôn ngữ 52 Bảng Mơ hình FAM 54 Bảng 3 Bảng chuyển đổi ngôn ngữ .56 Bảng Mơ hình SAM gốc 56 Bảng Tổng hợp kết điều khiển mơ hình máy bay hạ độ cao 58 Bảng Sai số phương pháp mô hình máy bau hạ độ cao .60 Bảng Bảng luật điều khiển với nhãn ngôn ngữ ĐSGT .62 Bảng SAM (Semantization Associative Memory) 63 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1 Hàm thuộc A(x) tập kinh điển A .5 Hình 2: a Hàm thuộc tập mờ B b Hàm thuộc tập mờ C): .6 Hình Độ đo tính mờ 23 Hình Đường cong thực nghiệm mơ hình EX1 36 Hình 2 Đường cong ngữ nghĩa định lượng ví dụ 2.1, trường hợp .38 Hình Đường cong ngữ nghĩa định lượng ví dụ 2.1 - trường hợp 40 Hình Kết xấp xỉ EX1 ví dụ 2.1 41 Hình Bộ điều khiển mờ 42 Hình Sơ đồ phương pháp điều khiển CFC 46 Hình Sơ đồ phương pháp điều khiển FCHA .48 Hình Minh họa mơ hình mờ loại 51 Hình Paraboll quan hệ h v 52 Hình 3 Hàm thuộc tập mờ biến h .53 Hình Hàm thuộc tập mờ biến v 53 Hình Hàm thuộc tập mờ biến f 54 Hình Đường cong ngữ nghĩa định lượng 57 Hình Cấu trúc hệ suy diễn mờ (ANFIS) 59 Hình Mơ điều khiển mơ hình máy bay - ANFIS 59 Hình Quĩ đạo hạ độ cao sử dụng ANFIS, FCHA .60 Hình 10 Sơ đồ thay động chiều điều chỉnh góc quay 61 Hình 11 Đường cong ngữ nghĩa định lượng 64 Hình 12 Giải ngữ nghĩa biến Chs, dChs Us 64 Hình 13 Mơ hệ thống với kích thích 1(t) 65 Hình 14 Đáp ứng hệ thống với kích thích 1(t) 65 viii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Các ký hiệu:  Tổng độ đo tính mờ gia tử âm  Tổng độ đo tính mờ gia tử dương  Giá trị định lượng phần tử trung hòa AX Đại số gia tử AX* Đại số gia tử tuyến tính đầy đủ W Phần tử trung hịa đại số gia tử 𝜀 Ngưỡng hiệu chỉnh định lượng ngữ nghĩa δ c- , c+ Tham số hiệu chỉnh giá trị định lượng ngữ nghĩa Các phần tử sinh Các chữ viết tắt: ĐLNN Định lượng ngữ nghĩa ĐSGT Đại số gia tử QGCN Quạt gió cánh nhơm GA Genetic Algorithm FMCR Fuzzy Multiple Conditional Reasoning FAM Fuzzy Associative Memory SAM Semantic Associative Memory HAR Hedge Algebras Reasoning OpPAR Optimal - Parameter CFC Conventional Fuzzy Control FCHA Fuzzy Control using Hedge Algebras FCOPHA Fuzzy Control using Optimal Hedge Algebras MỞ ĐẦU Khoa học ngày phát triển có nhiều thiết bị máy móc hỗ trợ cho đời sống người Các thiết bị máy móc “thơng minh” thay sức lao động thiết bị dạng dường đích mà người vươn tới Như vậy, nhu cầu thiết yếu sống tạo máy móc hành xử giống với người Hay nói cách khác máy phải biết suy luận để đưa định đắn Người tiên phong lĩnh vực Zadeh [11] Trong cơng trình ơng mơ tả cách toán học khái niệm mơ hồ mà ta thường gặp sống như: cao, thấp; đúng, sai tập mờ Nhờ việc xây dựng lý thuyết tập mờ mà người suy diễn từ khái niệm mơ hồ đến khái niệm mơ hồ khác mà thân logic kinh điển không làm Trên sở thơng tin khơng xác thu được, người ta đưa định hiệu cho tình toán Những phương pháp điều khiển cổ điển dựa tốn học xác Tuy nhiên có kỹ thuật điều khiển mờ mà bắt nguồn từ sách lượt kinh nghiệm chuyên gia ràng buộc từ phương pháp tốn học xác, điều khiển mờ ứng dụng rộng rãi điều khiển Tuy nhiên, phương pháp điều khiển mờ vấn đề phức tạp khơng có cấu trúc Vì kể từ điều khiển mờ đời nay, chưa có sở lý thuyết hình thức chặt chẽ theo nghĩa tiên đề hoá cho logic mờ lập luận mờ Để đáp ứng phần nhu cầu xây dựng sở toán học cho việc lập luận ngôn ngữ, N.Cat Ho Wechler [1] đề xuất cách tiếp cận dựa cấu trúc tự nhiên miền giá trị biến ngôn ngữ, cơng trình, tác giả rằng, giá trị biến ngôn ngữ thực tế có thứ tự định mặt ngữ nghĩa, ví dụ ta hồn tồn cảm nhận rằng, ‘trẻ’ nhỏ ‘già’, ‘nhanh’ lớn ‘chậm’ Với việc định lượng từ ngôn ngữ đại số gia tử (ĐSGT), số phương pháp lập luận nội suy đời nhằm mục đích giải tốn lập luận mờ đa điều kiện, toán ứng dụng nhiều tự nhiên, kỹ thuật [11], phương pháp lập luận gọi phương pháp lập luận mờ dựa ĐSGT Dựa phương pháp lập luận mờ dựa ĐSGT xây dựng điều khiển mờ dựa ĐSGT ứng dụng toán điều khiển mờ Để giải vấn đề luận văn đưa cách tiếp cận nghiên cứu điều khiển mờ dựa ĐSGT ứng dụng cho đối tượng có nhiều đầu vào đầu (MISO) kỹ thuật điều khiển Bộ điều khiển mờ dựa ĐSGT cài đặt thử nghiệm mô hình MISO, kết điều khiển đánh giá so sánh với phương pháp điều khiển khác công bố ... (FCHA) Dựa vào phương pháp lập luận mờ dựa đại số gia tử xây dựng điều khiển mờ dựa đại số gia tử 51 Kết Chương có ý nghĩa quan trọng việc ứng dụng điều khiển mờ dựa đại số gia tử vào toán điều khiển. .. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG 3.1 Mô hình điều khiển mờ MISO Luật mờ dành cho hệ mờ có nhiều đầu vào đầu ta gọi mơ hình điều khiển mờ MISO Mơ hình điều khiển mờ MISO phổ biến cho hệ thống điều khiển Cấu... luận mờ dựa ĐSGT Dựa phương pháp lập luận mờ dựa ĐSGT xây dựng điều khiển mờ dựa ĐSGT ứng dụng toán điều khiển mờ Để giải vấn đề luận văn đưa cách tiếp cận nghiên cứu điều khiển mờ dựa ĐSGT ứng dụng