Tài liệu luận văn nghiêng cứu hệ thống điều khiển mờ bằng MATLAB, chương 5 doc

Chương 5: Các nguyên tắc điều khiển tự động a. Nguyên tắc giữ ổn đònh: * Nguyên tắc bù tác động bên ngoài: Trong đó tín hiệu tác động bên ngoài lên đối tượng điều khiển ĐKTĐ có thể kiểm tra và đo lường được. Nếu đặc tính của đối tượng G(p) được xác đònh trước thì tín hiệu điều khiển U có thể được xác đònh theo tác động bên ngoài N sao cho ngõ ra C = C o = C te , với C o là giá trò tín hiệu ra cần giữ ổn đònh. (   1   c oc GG CG U với G c là hàm truyền của thiết bò điều khiển). TBĐK ĐTĐK CU Loại hệ thống này cho phép giữ ngõ ra không đổi và không phụ thuộc vào tác động bên ngoài N. * Nguyên tắc điều khiển sai lệch: Khi tác động bên ngoài không kiểm tra và đo lường được còn đặc tính của đối tượng không xác đònh một cách đầy đủ thì nguyên tắc bù tác động bên ngoài không cho phép giữ ổn đònh tín hiệu ra C. Khi đó nguyên tắc điều khiển sai lệch được sử dụng. Sơ đồ khối của nguyên tắc này như sau: Trong đó tín hiệu ra C được phản hồi về đầu vào và phối hợp với tín hiệu vào R để tạo ra sai lệch  = R – C (phản hồi âm). Tín hiệu sai lệch này được đưa vào TBĐK để tạo ra tín hiệu điều khiển U đặt vào đối tượng điều khiển. TBĐK ĐTĐK CU R C (-)  * Nguyên tắc điều khiển hỗn hợp: Nguyên tắc này cho phép giữ tín hiệu ra C không phụ thuộc vào tác động bên ngoài N. b. Nguyên tắc điều khiển theo chương trình: Nguyên tắc này thường dùng cho hệ thống điều khiển hở. Nguyên tắc này giữ cho tín hiệu ra C thay đổi theo một chương trình đònh sẵn C(t) = C o (t). Nguyên tắc giữ ổn đònh có thể xem là trường hợp riêng của nguyên tắc điều khiển theo chương trình khi C o (t) = C te . c. Nguyên tắc tự chỉnh đònh: Đặc tính động học của hầu hết các hệ thống điều khiển đều không phải là không đổi do nhiều nguyên nhân như ảnh hưởng của thời gian, thay đổi các tham số và môi trường. Dù ảnh hưởng của những thay đổi nhỏ của đặc tính động học được điều chỉnh nhờ hệ điều khiển có phản hồi nhưng nếu các thông số của hệ thống và môi trường thay đổi đáng kể thì một hệ thống đạt yêu cầu cần phải có khả năng thích nghi. (-) TBĐK ĐTĐK CU R C  (+) N Sự thích nghi bao gồm khả năng tự điều chỉnh hay tự cải tiến để phù hợp với những thay đổi không thể dự đoán trước của môi trường hay cấu trúc. Hệ thống điều khiển thích nghi có khả năng phát hiện những thay đổi các tham số và thực hiện việc điều chỉnh cần thiết các tham số của bộ điều khiển để duy trì một tiêu chuẩn tối ưu nào đó. Trong hệ thống điều khiển thích nghi, đặc tính động phải được nhận dạng ở mọi thời điểm để có thể điều chỉnh các tham số bộ điều khiển nhằm mục tiêu duy trì chỉ tiêu tối ưu đề ra. Như vậy hệ thống điều khiển thích nghi là hệ thống không dừng và nó thích nghi với hệ thống chòu tác động của môi trường thay đổi. Ngoài vòng kín cơ bản gồm hai khối ĐTĐK và ĐTĐK C (thiết bò điều khiển cơ bản), hệ điều khiển thích nghi còn có một khối thiết bò điều khiển thích nghi TBĐK A . Khối này nhận các tín hiệu của hệ thống R, U, N, C và dựa trên các chỉ tiêu tối ưu yêu cầu của hệ thống mà đònh ra các tín hiệu điều khiển làm thay đổi các tham số của thiết bò điều khiển cơ bản TBĐK C . TBĐK A TBĐK C ĐTĐK CUR N TBĐK A như vậy vừa đảm nhận vai trò điều khiển vừa có chức năng của một khối tính toán. Hiện nay các thiết bò điều khiển thích nghi có thể là một máy vi tính đảm nhận chức năng tính toán, ghi nhận dữ liệu và điều khiển. . điểm để có thể điều chỉnh các tham số bộ điều khiển nhằm mục tiêu duy trì chỉ tiêu tối ưu đề ra. Như vậy hệ thống điều khiển thích nghi là hệ thống không. tính động học được điều chỉnh nhờ hệ điều khiển có phản hồi nhưng nếu các thông số của hệ thống và môi trường thay đổi đáng kể thì một hệ thống đạt yêu cầu