- Đặc điểm của trạng thái xác lập trong mơ hình IIO:
b. Mơ hình dự báo của Smith
2.2.5.4. Điều khiển dự báo dự báo hệ phi tuyến dựa vào mơ hình mờ Mandan
Trong những năm gần đây lý thuyết mờ phát triển rất mạnh và đã áp dụng thành cơng vào các bài tốn điều khiển cũng nhƣ nhận dạng hệ phi tuyến. Đã có nhiều
nghiên cứu sử dụng mơ hình mờ Tagaki-Sugeno trong hệ thống điều khiển dự báo (Espinosa và các đồng tác giả 1999; Hajili và Wertz, 1999; Roubos và các đồng tác giả, 1999). Mơ hình mờ Tagaki-Sugeno khơng sử dụng đƣợc triệt để tri thức, kinh nghiệm của các chuyên gia trong việc giải bài toán nhận dạng hệ thống. Nhiều thuật toán tối ƣu hố khác nhau đƣợc áp dụng để tìm tín hiệu điều khiển dự báo tối ƣu cho hệ phi tuyến, mỗi thuật toán có những ƣu điểm cũng nhƣ những hạn chế nhất định (Roubos và các đồng tác giả, 1999). Phƣơng pháp đơn giản nhất là tìm lời giải tối ƣu cho từng mơ hình tuyến tính cục bộ, tín hiệu điều khiển hệ thống đƣợc tính bằng trung bình có trọng số của lời giải cục bộ theo quy tắc hệ mờ. Phƣơng pháp này có khuyết điểm là tín hiệu điều khiển suy ra từ các lời giải tối ƣu cục bộ chƣa chắc là lời giải tối ƣu của hệ phi tuyến. Thuật toán QP (Quadratic Programing) là thuật tốn thơng dụng nhất để tìm lời giải bài toán tối ƣu phi tuyến khơng ràng buộc và có ràng buộc, các thuật tốn này tìm kiếm lời giải tối ƣu dựa vào đạo hàm nên dễ rơi vào cực trị cục bộ. Thuật toán rẽ nhánh và giới hạn (Branch-and-Bound)là thuật toán tìm kiếm lời giải tồn cục trong khơng gian rời rạc, nếu chia khơng gian tìm kiếm thành nhiều mức thì tốc độ tìm kiếm rất chậm, nếu chia ít mức thì độ chính xác của lời giải giảm đi. Phƣơng pháp điều khiển dự báo hệ phi tuyến dựa vào mơ hình mờ Mamdani và thuật tốn tối ƣu hố Levenberg-Marquardt. Bằng cách sử dụng mơ hình mờ Mamdani, kinh nghiệm của các chuyên gia đƣợc sử dụng triệt để trong việc giải bài toán nhận dạng. Để tăng xác suất lời giải tối ƣu tìm đƣợc chính là lời giải tối ƣu tồn cục thuật tốn Levanberg-Marquardt đƣợc chạy nhiều lần với giá trị khởi động khác nhau. Thuật toán Levenberg-Maquardt hội tụ tƣơng đối nhanh nên phƣơng pháp điều khiển dự báo đề xuất có thể áp dụng để điều khiển thời gian thực các q trình trong cơng nghiệp.