Để có được bộ điều khiển mờ đảm bảo chất lượng tốt hơn, chúng tôi đã thiết kế bộ mờ tĩnh và động như ở phần trên nhưng với số tập mờ đầu vào và đầu ra khác nhau. Trong phần này chúng tôi đưa ra kết quả với trường hợp là có 5 tập mờ đầu vào/ra.
Sau khi thiết kế bộ điều khiển mờ và mô phỏng trong Matlab chúng tôi thu được các kết quả như hình 3.20 và hình 3.21. Tiếp theo chúng tôi sẽ so sánh chất lượng của các bộ điều khiển đã thiết kế, và lựa chọn một bộ điều khiển để điều khiển hệ thống thực.
44 0 5 10 15 20 25 30 0 0.5 1 1.5 Giay R a d
Gia tri toa do cua mo hinh toan Vi tri goc dat
Hình 3.20: Tín hiệu đầu ra sử dụng bộ điều khiển mờ tĩnh
Từ đồ thị hình 3.20 ta thấy: Đường màu đỏ là vị trí góc đặt, đường màu xanh là giá trị tọa độ ước lượng của mô hình toán theo phương trình (2.9) ta có được kết quả như sau:
- Thời gian xác lập: 2,39 giây - Độ quá điều chỉnh: 38 % - Thời gian quá độ: 13,7 giây - Sai lệch tĩnh: 0,15 %
45 0 5 10 15 20 25 30 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 Giay R a d
Gia tri toa do cua mo hinh toan Vi tri goc dat
Hình 3.21: Tín hiệu đầu ra sử dụng bộ điều khiển mờ động
Từ đồ thị hình 3.21 ta thấy: Đường màu đỏ là vị trí góc đặt, đường màu xanh là giá trị tọa độ ước lượng của mô hình toán theo phương trình (2.9) ta có được kết quả như sau:
- Thời gian xác lập: 3,23 giây - Độ quá điều chỉnh: 28 % - Thời gian quá độ: 13,5 giây - Sai lệch tĩnh: 0,13 %
- Số lần dao động ít, hệ thống ổn định sau 20 giây.
Nhận xét:
- Đã mô phỏng trong Matlab cho hai bộ điều khiển, bộ điều khiển mờ
tĩnh và bộ điều khiển mờ động điều khiển cho cùng một đối tượng (*), sử
46
- So sánh hai kết quả mô phỏng trên ta thấy bộ điều khiển mờ động có
có ưu điểm hơn so với bộ điều khiển mờ tĩnh: - Có biên độ dao động nhỏ hơn.
- Số lần dao động ít hơn.
- Có độ quá điều chỉnh nhỏ hơn. - Độ sai lệch tĩnh ít hơn.
- Thời gian quá độ nhỏ.
Tuy nhiên bộ điều khiển mờ động có thời gian xác lập lớn hơn so với bộ điều khiển mờ tĩnh là 0,84 giây.
Kết luận:
Sau khi thiết kế và mô phỏng hệ thống điều khiển, sử dụng bộ điều khiển mờ tĩnh và bộ điều khiển mờ động, với các trường hợp 3 tập mờ và 5 tập mờ đầu vào/ra ta thấy:
Bộ điều khiển mờ động sử dụng 3 tập mờ đầu vào/ra cho chất lượng tốt hơn cả. Vì vậy bộ điều khiển mờ động có 3 tập mờ đầu vào/ra được chọn dùng để điều khiển đối tượng thực là cánh tay máy một bậc tự do trong phòng thí nghiệm.
47
Chương IV
ĐIỀU KHIỂN THỜI GIAN THỰC SỬ DỤNG MATLAB/SIMULINK VÀ THƯ VIỆN ARDUINO