Với đặc điểm của hệ thống truyền động qua bánh răng là một hệ phi tuyến có các tham số thay đổi và có nhƣợc điểm luôn chịu những tác động ảnh hƣởng của khe hở, đàn hồi, ma sát. Để điều khiển hệ, chúng ta biết có nhiều cách khắc phục những dao động do cơ cấu bánh răng gây nên, có thể lựa chọn các bộ điều khiển PID, các bộ điều khiển hiện đại nhƣ điều khiển mờ, mờ lai, mờ thích nghi... Mỗi phƣơng pháp điều khiển đều cho một hiệu quả và chất lƣợng nhất định. Các bộ điều khiển PID kinh điển đơn giản, dễ thực hiện nhƣng thực sự không phù hợp với hệ, chúng ta đã thấy đƣợc qua đặc tính hệ truyền động ở hình 3.12. Nhƣ vậy trong luận văn này tác giả đề xuất phƣơng pháp sử dụng bộ điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu có cấu trúc nhƣ hình 3.13a. Trong đó bộ điều khiển theo qui luật tỉ lệ vi phân, qui luật vi phân đƣợc giữ không đổi còn qui luật tỉ lệ là một bộ điều khiển phi tuyến gồm bộ điều khiển mờ cơ bản có hệ số khuếch đại đầu ra đƣợc thay đổi theo luật: dK 2
2,5. k
dt
Mô hình mẫu có dạng: W 1
Bộ điều khiển mờ có hàm liên thuộc đầu vào, đầu ra nhƣ hình 3.14 và quan hệ vào- ra đƣợc chỉ ra trên hình 3.15
Hình 3.13 a
Hình 3.13
Hình 3.13: a) Cấu trúc hệ thống điều khiển; b) Cấu trúc bộ điều khiển và cơ cấu thích nghi
Mô hình Điều khiển Cơ cấu thíchnghi Đối tƣợng y - + y0 - Đặt e y ε
3.4.2. Kết quả mô phỏng
Hình 3.14: Hàm liên thuộc đầu vào và đầu ra của bộ điều khiển mờ
Sau khi thiết kế xong bộ điều khiển mờ, kết nối vào đối tƣợng ta có sơ đồ mô phỏng nhƣ hình 3.16 và kết quả mô phỏng đƣợc chỉ ra trên các hình 3.17 và hình 3.18.
Trong đó hình 3.17 là đƣờng đặc tính động khi sử dụng bộ điều khiển mờ thích nghi; hình 3.18 là kết quả so sánh đặc tính động khi sử dụng bộ điều khiển PID kinh điển và khi sử dụng bộ điều khiển mờ.
Hình 3.16: Sơ đồ mô phỏng hệ truyền động bánh răng khi sử dụng điều khiển mờ thích nghi
Hình 3.17: Đặc tính quá độ của hệ truyền động bánh răng khi sử dụng điều khiển mờ thích nghi
Hình 3.18: Đặc tính tốc độ của hệ truyền động qua bánh răng khi sử dụng PID kinh điển và khi sử dụng điều khiển mờ thích nghi