5. Nội dung nghiên cứu:
2.2.4.Các bộ điều khiển mờ nâng cao
2.2.4.1.Hệ điều khiển thích nghi mờ:
Hệ điều khiển thích nghi mờ là hệ điều khiển thích nghi được xây dựng trên cơ sở của hệ mờ
• Phân loại hệ điều khiển thích nghi mờ
Hệ điều khiển thích nghi mờ được phân thành hai loại.
+ Bộ điều khiển mờ tự chỉnh là bộ điều khiển mờ có khả năng chỉnh định các tham số của các tập mờ (các hàm liêm thuộc).
+ Bộ điều khiển mờ tự thay đổi cấu trúc là bộ điều khiển mờ có khả năng chỉnh định lại các luật điều khiển.
•Các phương pháp điều khiển thích nghi mờ
Các bộ điều khiển thích nghi mờ được xây dựng trên cơ sở của hai phương pháp.
+ Phương pháp trực tiếp
Hình 2.6. Cấu trúc phương pháp điều khiển thích nghi trực tiếp Cơ cấu thích nghi Đối tượng Nhận dạng Bộ điều khiển x y u -
Phương pháp trực tiếp thực hiện thông qua việc nhận dạng thường xuyên các tham số của đối tượng trong hệ kín. Quá trình nhận dạng thông số của đối tượng có thể thực hiện thường xuyên đo trạng thái của các tín hiệu vào/ra của đối tượng, chọn một thuật toán hợp lý trên cơ sở đối tượng đã biết trước hoặc mô hình mờ.
+ Phương pháp gián tiếp
Phương pháp này thực hiện thông qua các phiếm hàm mục tiêu của hệ kín xây dựng trên các chỉ tiêu chất lượng.
Phiếm hàm mục tiêu có thể được xây dựng trên cơ sở các chỉ tiêu chất lượng động của hệ thống, như quá độ điều chỉnh, thời gian qua độ hay các chỉ tiêu tích phân sai lệch...
Hình 2.7. Cấu trúc bộ điều khiển thích nghi
• So với những hệ điều khiển thích nghi kinh điển, hệ điều khiển thích nghi mờ Có miền tham số chỉnh định rất lớn. Bên cạnh các tham số K ,T , Tp I D giống như bộ điều khiển PID thông thường, ở bộ điều khiển ta còn có thể chỉnh định các tham số khác như hàm liên thuộc, các luật hợp thành, các phép toán OR, AND, NOT, nguyên lý giải mờ ...vv
Trong thực tế, hệ điều khiển thích nghi được sử dụng ngày càng nhiều vì nó có các uu điểm nổi bật so với các hệ điều khiển thông thường khác. Với khả năng tự
Cơ cấu thích nghi Đối tượng Nhận dạng Bộ điều khiển x y -
chỉnh định lại các tham số của bộ điều chỉnh cho phù hợp với đối tượng chưa biết rõ đã đưa hệ thích nghi mờ thành một hệ điều khiển thông minh.
2.2.4.2 Hệ điều khiển mờ lai
Trong thực tế để phát huy hết ưu điểm của mỗi loại bộ điều khiển mờ và bộ điều khiển rõ, người ta thường dùng các hệ kết hợp giữa bộ điều khiển rõ và bộ điều khiển mờ với nhau, do vậy ta có hệ mờ lai.
Đối với bộ điều khiển mờ lai ta thấy có hai khả năng nối.
• Bộ điều khiển mờ dùng ở vòng thứ nhất và vòng thứ hai dùng bộ điều khiển không mờ.
Hình 2.8. Cấu trúc bộ điều khiển mờ thích nghi trực tiếp
Nhiệm vụ chính ở đây là ta đi thiết kế bộ điều khiển rõ ở mạch vòng ngoài nhằm giám sát ổn định cho toàn hệ. Nếu khi bộ điều khiển mờ ở vòng trong hoạt động không tốt có khuynh hướng gây mất ổn định hệ thống thì bộ điều khiển rõ ở vòng ngoài can thiệp nhằm đưa hệ thống về trạng thái ổn định.
Nếu bộ điều khiển mờ ở vòng trong hoạt động tốt thì bộ điều khiển rõ ở vòng ngoài được nghĩ ngơi.
• Bộ điều khiển không mờ dùng ở mạch vòng thứ nhất và bộ điều khiển mờ dùng mạch vòng thứ hai
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 2.9. Cấu trúc bộ điều khiển mờ thích nghi gián tiếp Bộ điều khiển không mờ Bộ điều khiển mờ Quá trình Bộ điều khiển
Vì các hệ số của bộ điều khiển PID chỉ được tính toán cho một chế độ làm việc cụ thể của hệ thống, do vậy quá trình vận hành luôn phải chỉnh định các hệ số này cho phù hợp với thực tế để phát huy tốt hiệu quả của bộ điều chỉnh. Dựa theo nguyên lý chỉnh định đó, ta thiết kế bộ điều khiển mờ ở vòng ngoài để chỉnh định các tham số của bộ PID ở vòng trong.
• Bộ điều khiển mờ lai chính là hệ điều khiển nối nhiều vòng nên ta thiết kế bộ điều khiển cho mỗi vòng theo yêu cầu chất lượng riêng của vòng đó, vi vậy bộ điều khiển đơn giản hơn và chất lượng cao hơn.