(Luận văn thạc sĩ) xác định thông số tối ưu cho bộ pid bằng giải phẩu thuật đàn kiến ứng dụng điều khiển tốc độ động cơ DC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ QUỐC NAM XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TỐI ƯU CHO BỘ PID BẰNG GIẢI THUẬT ĐÀN KIẾN ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270 S K C0 4 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ QUỐC NAM XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TỐI ƢU CHO BỘ PID BẰNG GIẢI THUẬT ĐÀN KIẾN ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ- 605270 GVHD: TS Hồng Trang Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 / 2014 Trang BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ QUỐC NAM XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TỐI ƢU CHO BỘ PID BẰNG GIẢI THUẬT ĐÀN KIẾN ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ- 605270 Hƣớng dẫn khoa học:TS NGUYỄN MINH TÂM GVHD: TS Hồng Trang Trang Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 / 2014 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Võ Quốc Nam Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh:04/11/1976 Nơi sinh: Bến Tre Quê quán:Bến Tre Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Số 259D, Ấp Phú Chiến, Xã Phú Hƣng, Thành phố Bến Tre Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0902102042 Fax: E-mail: voquocnam04111976@gmail II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 09/1995 đến 03/2000 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Ngành học: Kỹ Thuật Điện – Điện Tử Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 20/01/2000 Ngƣời hƣớng dẫn: III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 05/2000 – 2008 2008-2011 2011 – Công ty TNHH PG-Home Nhân viên phịng kỹ thuật Cơng ty TNHH Thƣơng Mại Nhân viên phòng điện Dịch Vụ AN HẠ Cơng Ty TNHH CHÂN THIỆN Trƣởng phịng kỹ thuật MỸ GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 10 năm 2014 (Ký tên ghi rõ họ tên) Võ Quốc Nam GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang ii LỜI CẢM TẠ  Trong thời gian thực đề tài,người thực học hỏi nhiều điều bổ ích từ Giáo Viên hướng dẫn anh chị lớp Nhân đây, người thực xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Minh Tâm cương vị người hướng dẫn đề tài, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho học viên hoàn thành tốt đề tài Người thực xin chân thành cảm ơn thầy, cô khoa Điện - Điện Tử, bạn bè đóng góp ý kiến kinh ngiệm qúy báu trình thực đề tài TP.HỒ CHÍ MINH, Ngày 15 tháng 10 năm 2014 Người thực Võ Quốc Nam GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang iii MỤC LỤC TRANG TRANG TỰA QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM TẠ iii TÓM TẮT LUẬN VĂN iv MASTER ESSAY SUMMERY v MỤC LỤC vi DANH SÁCH CÁC CHỬ VIẾT TẮT x DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC BẢNG xiii Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu: 1.1.1 Tổng quan điều khiển PID: 1.1.2 Các kết nghiên cứu nƣớc: 1.2 Mục tiêu, khách thể đối tƣợng nghiên cứu: 1.2.1 Mục tiêu: 1.2.2 Đối tƣợng nghiên cứu: 1.3 Nhiệm vụ đề tài phạm vi nghiên cứu: 1.3.1 Nhiệm vụ: 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu: GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang vi 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu: 1.5 Nội dung đề tài: 1.6 Ý nghĩa thực tiển đề tài: Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 Điều khiển PID: 10 2.1.1 Tổng quan điều khiển PID: 10 2.1.2 Các khâu điều khiển PID: 11 2.1.2.1 Khâu tỷ lệ: 11 2.1.2.2 Khâu tích phân: 11 2.1.2.3 Khâu vi phân: 12 2.2 Động PMDC: 12 2.2.1 Tổng quan động điện chiều: 12 2.2.2 Cấu tạo động điện chiều: 13 2.2.3 Hàm truyền động PMDC: 14 2.2.4 Xác định thông số kỹ thuật động PMDC: 19 2.2.4.1 Xác định điện trở phần ứng: 19 2.2.4.2 Xác định điện cảm phần ứng: 19 2.2.4.3 Xác định 𝑲𝒃 𝑲𝒕 : 20 2.2.4.4 Xác định 𝑫𝒎 : 20 2.2.4.4 Xác định 𝑱𝒎 : 20 2.3 Thuật toán đàn kiến: 21 2.3.1 Ý tƣởng mô hành vi đàn kiến tự nhiên: 21 2.3.2 Ứng dụng thuật toán đàn kiến giải tốn TSP: 22 2.3.2.1 Mơ tả tốn TSP: 22 GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang vii 2.3.2.2 Ứng dụng thuật toán đàn kiến giải toán TSP: Chƣơng 3: XÁC ĐỊNH BỘ THÔNG SỐ PID TỐI ƢU BẰNG THUẬT 22 25 TOÁN ĐÀN KIẾN 3.1 Phƣơng pháp Ziegler-Nichols: 25 3.2 Xác định thông số tối ƣu PID thuật toán đàn kiến: 26 3.2.1 Tạo nút đƣờng: 26 3.2.2 Hàm mục tiêu thuật toán: 28 3.2.3 Chọn đƣờng theo xác suất: 28 3.2.4 Cập nhật lƣợng mùi: 29 3.2.5 Xác định thông số tối ƣu PID thuật toán đàn kiến: 29 3.2.5.1 Lƣu đồ thuật toán đàn kiến: 30 3.2.5.2 Các bƣớc thực thuật toán: 31 3.3 Các kết ứng dụng thuật tốn đàn kiến tìm thơng số tối ƣu PID: 32 3.3.1 Mơ hình hàm truyền bậc có trể: 32 3.3.1.1 Phƣơng pháp Ziegler-Nichols: 32 3.3.1.2 Thuật toán đàn kiến: 32 3.3.1.3 So sánh hai phƣơng pháp: 32 3.3.2 Mơ hình hàm truyền bậc hai có trể: 34 3.3.2.1 Phƣơng pháp Ziegler-Nichols: 34 3.3.2.2 Thuật toán đàn kiến: 34 3.3.2.3 So sánh hai phƣơng pháp: 34 3.3.3 Mơ hình hàm truyền bậc bốn: 3.3.4 Mơ hình hàm truyền bậc bốn có trể: GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm 35 36 Trang viii 3.3.5 Mơ hình hàm truyền bậc bốn: 37 3.3.6 Các yếu tố ảnh hƣởng đến kết thuật toán đàn kiến: 38 3.3.6.1 Thuật tốn đàn kiến thuật tốn tìm kiếm tối ƣu ngẫu nhiên: 38 3.3.6.2 Ảnh hƣởng α β: 38 3.3.6.2.1 Ảnh hƣởng α: 38 3.3.6.2.2 Ảnh hƣởng β: 39 3.3.6.3 Trọng số hàm mục tiêu thuật tốn điều chỉnh để 42 phù hợp với mục đích điều khiển khác nhau: Chƣơng 4: XÁC ĐỊNH BỘ THÔNG SỐ TỐI ƢU PID CHO ĐỘNG CƠ 45 PMDC BẰNG THUẬT TOÁN ĐÀN KIẾN: 4.1 Hàm truyền động PMDC: 45 4.2 Xác định thông số điều khiển PID: 45 4.2.1 Phƣơng pháp Ziegler-Nichols: 46 4.2.2 Thuật toán đàn kiến: 46 4.3 So sánh kết thuật toán đàn kiến (ACO) thuật toán “Modified Ant Colony System Algorithm“ (ACS): 48 Chƣơng 5: KẾT LUẬN 50 5.1 Kết luận: 50 5.1.1 Những mục tiêu đạt đƣợc: 50 5.1.2 Hạn chế đề tài: 50 5.2 Hƣớng phát triển đề tài: 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC 53 GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang ix Chƣơng 4: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TỐI ƢU PID CHO ĐỘNG CƠ PMDC BẰNG THUẬT TOÁN ĐÀN KIẾN Chƣơng 4: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TỐI ƢU PID CHO ĐỘNG CƠ PMDC BẰNG THUẬT TOÁN ĐÀN KIẾN 4.1 Hàm truyền động PMDC: Hàm truyền động DC (hàm truyền vận tốc góc trục động theo điện áp phần ứng động cơ) hàm bậc theo biểu thức: 𝐾𝑡 Ω𝑚 (𝑠) = 𝑉𝑎 (𝑠) 𝑠2 + 𝐽𝑚 𝐿𝑎 𝐽 𝑚 𝑅𝑎 +𝐷𝑚 𝐿𝑎 𝐽 𝑚 𝐿𝑎 𝑠+ 𝑅𝑎 𝐷𝑚 +𝐾𝑡 𝐾𝑏 𝐽 𝑚 𝐿𝑎 đó: - 𝑅𝑎 : điện trở phần ứng (Ω) - 𝐿𝑎 : điện cảm phần ứng (H) - 𝐾𝑡 : số mô-men (𝑁 𝑚 𝐴) - 𝐾𝑏 : số sức điện động phản kháng (𝑁 𝑚 𝐴) - 𝐽𝑚 : mơ-men qn tính rotor ( - 𝐷𝑚 : hệ số ma sát (𝑁 𝑚 𝑠) 𝐾𝑔 𝑚2 𝑠2) Với động điện DC có thơng số [10]: - 𝑅𝑎 = (Ω) 𝐿𝑎 = 0.5 (H) 𝐾𝑔 𝑚2 𝐽𝑚 = 0.01 ( 𝑠2) - 𝐾𝑏 = 𝐾𝑡 = 0.01 (𝑁 𝑚 𝐴) - 𝐷,𝑚 = 0.1(𝑁 𝑚 𝑠) Hàm truyền trở thành: 𝐾𝑡 Ω𝑚 (𝑠) = 𝑉𝑎 (𝑠) 𝑠2 + 𝐽 𝑚 𝑅𝑎 +𝐷𝑚 𝐿𝑎 𝐽 𝑚 𝐿𝑎 𝐽𝑚 𝐿𝑎 𝑠+ 𝑅𝑎 𝐷𝑚 +𝐾𝑡 𝐾𝑏 = 𝑠 + 12𝑠 + 20.02 𝐽 𝑚 𝐿𝑎 4.2 Xác định thông số điều khiển PID: GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 45 Chƣơng 4: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TỐI ƢU PID CHO ĐỘNG CƠ PMDC BẰNG THUẬT TOÁN ĐÀN KIẾN 4.2.1 Phƣơng pháp Ziegler-Nichols: Với động DC có hàm truyền Ω𝑚 (𝑠) 𝑉𝑎 (𝑠) = 𝑠 +12𝑠+20.02 đáp ứng hệ thống điểu khiển PID vịng kín bắt đầu dao động với tần số 𝑇𝑐 = 0.15𝑠 𝐾𝑐 = 1200, đồ thị đáp ứng hệ thống: 1.8 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Hình 4.1 Hệ thống cân bắt đầu dao động (xác định thông số PID theo phƣơng pháp ZN) Các thông số điều khiển PID hệ thống theo phƣơng pháp PID: - Khâu tỉ lệ: 𝐾𝑝 = 0.6𝐾𝑐 = 720 - Khâu tích phân: 𝐾𝑖 = - Khâu vi phân: 𝐾𝑑 = 𝐾𝑝 𝑇𝑑 = 𝐾𝑝 𝐾𝑝 𝑇𝑖 = 𝐾𝑝 0.5𝑇𝑖 = 9600 𝑇𝑐 = 13.5 4.2.2 Thuật toán đàn kiến:  Khởi tạo thơng số ban đầu cho thuật tốn: GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 46 Chƣơng 4: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TỐI ƢU PID CHO ĐỘNG CƠ PMDC BẰNG THUẬT TOÁN ĐÀN KIẾN Bộ thơng số PID ban đầu đƣợc tìm từ phƣơng pháp Ziegler-Nichols:𝐾𝑝 = - 720, 𝐾𝑖 = 9600, 𝐾𝑑 = 13.5 Nồng độ vết mùi tất nút thời điểm ban đầu nhau: 𝑐 = - 0.0001(hay số dƣơng nhỏ tùy ý) - Tham số bay hơi: 𝜌 = 0.9 - Hằng số ảnh hƣởng vết mùi thơng tin tìm kiếm: 𝛼 = 1, 𝛽 = - Véc tơ trọng số hàm mục tiêu: 𝑟𝑡 𝑠𝑡 𝑚𝑜 𝐼𝐴𝐸 = [1 1 1] - Số lƣợng kiến: 𝑁𝑎𝑛𝑡 = 200  Áp dụng thuật toán đàn kiến (chạy chƣơng trình Matlab: /NAMFINAL/CODEMATLAB/LUANVAN/main.m), ta đƣợc kết quả: Vịng lặp 𝐾𝑝−𝑡 𝐾𝑖−𝑡 𝐾𝑑 −𝑡 𝑓𝑡 𝑓𝑏 40,876 40,876 𝐾𝑝 −𝑏 𝐾𝑖−𝑏 𝐾𝑑 −𝑏 720 9600 13,5 720 9600 13,5 770 6782 88,424 0,06350 0,06350 770 6782 88,424 860,11 5877 98,324 0,05717 0,05717 860,11 5877 98,324 961,02 2570,3 98,327 0,05276 0,05276 961,02 2570,3 98,327 950,11 2752,3 98,201 0,05323 0,05276 961,02 2570,3 98,327 980,5 1972 98,821 0,05158 0,05158 980,5 1972 98,821 983,01 1821 95,323 0,05198 0,05158 980,5 1972 98,821 960,43 1583,3 88,625 0,05378 0,05158 980,5 1972 98,821 974,01 3652 98,827 0,05276 0,05158 980,5 1972 98,821 970,01 1751 98,624 0,05179 0,05158 980,5 1972 98,821 10 980,02 3672 98,321 0,05271 0,05158 980,5 1972 98,821 11 972,6 1571 98,427 0,05172 0,05158 980,5 1972 98,821 12 960 1673 98,803 0,05206 0,05158 980,5 1972 98,821 13 973,41 1772,3 98,724 0,05167 0,05158 980,5 1972 98,821 14 972,1 1972 98,821 15 982,02 1572 98,622 0,05142 0,05142 982,02 1572 98,622 2582 98,823 0,05231 0,05158 980,5 Bảng 4.1 Kết thuật tốn đàn kiến sau 15 vịng lặp GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 47 Chƣơng 4: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TỐI ƢU PID CHO ĐỘNG CƠ PMDC BẰNG THUẬT TOÁN ĐÀN KIẾN Trong bảng: - Vịng lăp thứ “0” có giá trị tìm đƣợc từ phƣơng pháp Ziegler-Nichols - 𝐾𝑝−𝑡 , 𝐾𝑖−𝑡 , 𝐾𝑑 −𝑡 : lần lƣợt thơng số tốt PID tìm đƣợc từ vòng lặp - 𝐾𝑝−𝑡 , 𝐾𝑖−𝑡 , 𝐾𝑑 −𝑡 : lần lƣợt thông số tốt PID đến hết vòng lặp Từ đó, ta có thơng số tối ƣu, hàm mục tiêu tối ƣu đồ thị đáp ứng hệ thống điều khiển PID động PMDC: - Bộ thông số PID tối ƣu: 𝐾𝑝 = 1203.1, 𝐾𝑝 = 1611.2, 𝐾𝑑 = 97.134 - Hàm mục tiêu tối ƣu: 𝑓𝑎𝑐𝑜 = 0.05142 - Đồ thị đáp ứng bƣớc hệ thống điều khiển PID: 1.5 ZN Method ACO Method 0.5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Hình 4.2 Đồ thị đáp ứng bƣớc hệ thống điều khiển PID động DC với thơng số điều khiển đƣợc tìm phƣơng pháp Ziegler-Nichols thuật toán đàn kiến GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 48 Chƣơng 4: XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ TỐI ƢU PID CHO ĐỘNG CƠ PMDC BẰNG THUẬT TOÁN ĐÀN KIẾN 4.3 So sánh kết thuật toán đàn kiến (ACO) thuật toán “Modified Ant Colony System Algorithm” (ACS) [7]:  Bộ thông số PID:  Thuật toán ACO:𝐾𝑝−𝑎𝑐𝑜 = 1203.1, 𝐾𝑝−𝑎𝑐𝑜 = 1611.2, 𝐾𝑑 −𝑎𝑐𝑜 = 97.134  Thuật toán ACS:𝐾𝑝−𝑎𝑐𝑠 = 982.02, 𝐾𝑝−𝑎𝑐𝑠 = 1572, 𝐾𝑑 −𝑎𝑐𝑠 = 98.622  Đáp ứng điều khiển hai thuật toán: 1.4 ACS Method ACO Method 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Hình 4.3 Đáp ứng bƣớc điều khiển tốc độ động PMDC với thơng số PID đƣợc tìm từ hai thuật toán ACS ACO Nhận xét: hai thuật toán tìm đƣợc thơng số PID tối ƣu với đáp ứng tốt Tuy nhiên thuật toán viết tìm đƣợc thơng số tối ƣu với đáp ứng nhanh sai số điều khiển nhỏ so với thuật toán “Modified Ant Colony System Algorithm” GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 49 Chƣơng 5: KẾT LUẬN Chƣơng 5: KẾT LUẬN 5.1 KẾT LUẬN: 5.1.1 Những mục tiêu đạt đƣợc:  Đề tài xây dựng thành cơng thuật tốn đàn kiến để tìm thông số tối ƣu cho PID ứng dụng thuật tốn để tìm thơng số tối ƣu cho số hệ thống tiêu biểu với tiêu điều khiển (độ vọt lố, thời gian tăng, thời gian ổn định, sai số tích phân) tốt  Với hàm đa mục tiêu trọng số hàm mục tiêu điều chỉnh đƣợc, thuật tốn áp dụng để tìm thơng số PID tối ƣu phù hợp với mục đích điều khiển khác  Đề tài xây dựng hàm truyền động PMDC ứng dụng thành cơng thuật tốn đàn kiến để tìm thơng số tối ƣu tốc độ động với kết tốt: - Đáp ứng điều khiển thuật toán tốt so với phƣơng pháp tối ƣu “Modified Ant Colony System Algorithm” [7] - Độ vọt lố: Bộ thông số điều khiển PID sử dụng thuật toán đàn kiến không tạo vọt lố điều khiển tốc độ động - Hệ thống đáp ứng nhanh thời gian đạt trạng thái xác lập ngắn (𝑡𝑟−𝑎𝑐𝑜 = 0,016165𝑠, 𝑡𝑠−𝑎𝑐𝑜 = 0,023015) - Sai số tích phân nhỏ:𝑖𝑎𝑒𝑎𝑐𝑜 = 0,012856 5.1.2 Hạn chế đề tài: Chỉ áp dụng thuật tốn để tìm thơng số tối ƣu PID cho hệ thống biết đƣợc hàm truyền Do đó, “hộp đen” hay hệ thống điều khiển có tải thay đổi liên tục thuật tốn khơng thể áp dụng đƣợc GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 50 Chƣơng 5: KẾT LUẬN 5.2 HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI: Kết hợp thuật toán với nhận dạng hệ thống để áp dụng thuật toán hệ thống (những hệ thống trƣớc hàm truyền hay hệ thống có mơ men tải thay đổi theo thời gian) GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT PGS.TS Nguyễn Doãn Phƣớc, Lý Thuyết Điều Khiển Tuyến Tính, Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, 2009, 452 trang GS.TS Phan Xuân Minh Giáo Trình Lý Thuyết Điều Khiển Tự Động, Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam, 2011, 339 trang PGS.TS Nguyễn doãn phƣớc, lý thuyết điều khiển nâng cao, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2005, 480 trang Đặng Quý Linh, Nghiên Cứu Và Ứng Dụng Giải Thuật Đàn Kiến Để Giải Quyết Bài Toán Người Du Lịch, Đại Học Đà Nẵng, 2013, 24 trang TIẾNG ANH Marco Dorigo and Thomas Stutzule, Ant Colony Optimization, The MIT Press, 2004, 305 pages Ibtissem Chiha, Noureddine Liouane and Pierre Borne, Tunning PID Controller Using Multiobjective Ant Colony Obtimization, Hindawi Publishing Corporation, 2011, pages Quingdong Zeng and Guanzheng Tan, Optimal Design of PID Controller Using Modified Ant Colony System Algorithm, IEEE, 2007, pages Hong He, Fang Liu, Li Li, Jin-Rong Yang, Lei Su, Yi Wu, Study Of PID Control System For Ant Colony Algorithm, IEEE, 2009, pages Gedeon Gouws, Understanding Small, Permanent Magnet Brushed DC Motors, 2008, 14 pages 10 http://ee.sharif/~industrialcontrol/PID_DC_Motor_Speed_Control.pdf, PID Example: DC Motor Speed Control GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 52 PHỤ LỤC Code matlab thuật toán đàn kiến tìm thơng số tối ƣu PID: main.m: %chuong trinh chinh close all;clear all;clc; s=tf('s'); sys=2/(s^2+12*s+20.02);T=10; Nant=200; alpha=1; beta=1; c=0.0001; evapo=.9; A=[1;1;1;1];%[rt st mo IAE] phero=c*ones(10,15); %phuong phap ziegler-nichols; Kp0=720; Ki0=9600; Kd0=13.5; Kp=Kp0; Ki=Ki0; Kd=Kd0; C=pid(Kp,Ki,Kd); closed_loop=feedback(C*sys,1); S=stepinfo(closed_loop,'RiseTimeLimits',[0.05 0.95]); rt=S.RiseTime; st=S.SettlingTime; mo=S.Overshoot; %calculate IAE t=0:T/1000:T; [y,t]=step(closed_loop,t); IAE=0; for i=1:length(y) IAE=IAE+abs(y(i)-1)*T/1000; end format shortg; IAE0=IAE; f=[rt st mo IAE]*A; Q=f; bestf=f; best_para=[Kp,Ki,Kd]; %thuat toan dan kien for l=1:15 separate; visibility; position; parameter; choice_path; update; tempf bestf best_para end [Kp0 Ki0 Kd0] GVHD: TS Nguyễn Minh Tâm Trang 53 f_zn=Q [Kp Ki Kd] f_aco=bestf draw choice_path.m: for i4=1:Nant Kp=para(i4,1); Ki=para(i4,2); Kd=para(i4,3); C=pid(Kp,Ki,Kd); closed_loop=feedback(C*sys,1); S=stepinfo(closed_loop,'RiseTimeLimits',[0.05 0.95]); rt=S.RiseTime; st=S.SettlingTime; mo=S.Overshoot; %calculate IAE t=0:T/1000:T; [y,t]=step(closed_loop,t); IAE=0; for j4=1:length(y) IAE=IAE+abs(y(j4)-1)*(T/1000); end format shortg; f(i4)=[rt st mo IAE]*A; if f(i4)