THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN
4.1.8 Áp dụng điều khiển mờ trong Swing-up con lắc
Ở đây, tác giả xây dựng một bộ điều khiển mờ có hai ngõ vào là de, e và một tín hiệu ngõ ra là u điều khiển
Mờ hóa ngõ vào:
Hình 4.6 Sơ đồ mờ hóa ngõ vào
Các hàm thành viên của biến ngôn ngữ vận tốc: µ dương, µ không và µ âm sẽ phụ thuộc vào trạng thái của vận tốc tức thời như trên hình 4.5.
Hình 4.7 Sơ đồ giải mờ ngõ ra
Luật mờ:
Nếu tín hiệu ngõ vào là NE thì tín hiệu điều khiển là NB Nếu tín hiệu ngõ vào là ZE thì tín hiệu điều khiển là ZE Nếu tín hiệu ngõ vào là PO thì tín hiệu điều khiển là PB
Hình 4.8 Vùng tác động điều khiển con lắc ngược
Bộ điều khiển dựa vào tín hiệu hồi tiếp từ encoder để xác định vị trí con lắc ngược. Khi con lắc ở trong vùng kích swing-up, bộ điều khiển swing-up kích xung để đưa con lắc lên vị trí dựng ngược. Giá trị điện áp đặt lên động cơ do giải thuật logic mờ tính toán và quyết định như đã trình bày ở trên. Ngoài vùng kích swing-
up, con lắc sẽ chuyển động theo quán tính. Khi con lắc được đưa lên vùng điều khiển cân bằng, bộ điều khiển cân bằng sẽ hoạt động để duy trì con lắc ở trạng thái lật ngược.
Có 2 vấn đề đặt ra cho quá trình điều khiển swing-up: 1. Thời gian điều khiển swing-up tối ưu (thời gian nhỏ nhất để đưa con lắc lên vị trí lật ngược). 2. Vận tốc của con lắc khi lên đến vùng điều khiển cân bằng là nhỏ nhất. Nếu con lắc đi đến vị trí lật ngược với vận tốc lớn sẽ gây mất ổn định khi chuyển sang quá trình điều khiển cân bằng.