- Đầu tiờn dựa vào từng cặp dữ liệu vàora đó biết để tạo ra từng luật riờng biệt Cần chỳ ý là với mỗi giỏ trị vào ra ta sẽ chọn tập mờ nào cú giỏ trị hàm liờn
3.3. 3 Thiết kế bộ điều khiển mờ lai.
Để thấy rừ hơn tỏc dụng của bộ điều khiển mờ trong mạch vũng điều khiển tốc độ, ta trở lại xột hệ T-Đ cú tham số như đó mụ phỏng ở chương 2.
Áp dụng mụ hỡnh mờ Mamdani. Bộ điều khiển mờ ta sẽ thiết kế bao gồm: đầu vào thứ 1 là sai lệch giữa tốc độ đặt và tốc độ thực, kớ hiệu là E. Đầu vào thứ 2 là tốc độ biến thiờn của sai lệch, kớ hiệu là DE. Đầu ra của bộ điều khiển mờ là hệ số khuếch đại K của bộ điều chỉnh tốc độ.
- Xỏc định số lượng tập mờ cần thiết cho cỏc biến:
Với yờu cầu của điều khiển ổn định tốc độ hệ truyền động T-Đ, ta chọn số lượng tập mờ cho mỗi biến đầu vào bằng 7 và biến đầu ra bằng 2.
+ Sai lệch E được chọn trong miền giỏ trị từ -1 đến +1. E NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB
+ Tốc độ biến thiờn của sai lệch DE được chọn trong miền giỏ trị từ -1 đến +1. DE NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB
+ Hệ số K được chọn trong miền giỏ trị từ 0 đến +1. K B, S
Trong đú: NB (Negative Big), NM (Negative Medium), NS (Negative Small), ZE (Zero), PS (Positive Small), PM (Positive Medium), PB (Positive Big), B (Big), S (Small).
- Xỏc định hàm liờn thuộc:
Đõy là vấn đề cực kỳ quan trọng và rất khú núi chớnh xỏc. Nhưng căn cứ vào kinh nghiệm và kỹ thuật điều khiển hệ truyền động T-Đ ta chọn hàm liờn thuộc kiểu hỡnh tam giỏc.
Ta cú bộ điều khiển mờ, cỏc hàm liờn thuộc đầu vào, hàm liờn thuộc đầu ra biểu diễn trờn hỡnh 3-6.
Chương 3 - Tổng hợp bộ điều khiển lai
Hỡnh 3-6 Bộ điều khiển mờ và cỏc hàm liờn thuộc vào, ra.
Tập cỏc luật của bộ điều khiển mờ và thể hiện luật dạng mặt được biểu diễn trờn hỡnh 3-7.
Chương 3 - Tổng hợp bộ điều khiển lai
Hỡnh 3-7 Luật điều khiển của bộ điều khiển mờ.
Hỡnh 3-8 Sơ đồ mụ phỏng trong Simulink – Matlab.
Kết quả mụ phỏng như hỡnh 3-9.
Hỡnh 3-9 Kết quả mụ phỏng đặc tớnh đầu ra của bộ điều khiển PID - Mờ.
Để thấy được sự khỏc nhau của đặc tớnh đầu ra của bộ điều khiển PID và bộ điều khiển PID - Mờ ta xõy dựng cỏc đặc tớnh này trờn cựng một hệ trục toạ độ, kết quả mụ phỏng như hỡnh 3-10.
Chương 3 - Tổng hợp bộ điều khiển lai
Hỡnh 3-10 Đặc tớnh đầu ra của hai bộ điều khiển PID và PID-Mờ.
Kết luận:
- Bộ điều khiển mờ lai PID cú ưu điểm hơn so với cỏc bộ điều khiển khỏc là nú vừa phỏt huy hết cỏc ưu điểm của bộ điều khiển rừ vừa sử dụng cỏc ưu điểm hệ thống mờ giỳp trỏnh khỏi những bài toỏn nhận dạng, mụ hỡnh hoỏ hay thiết kế phức tạp. Ngoài ra, những kinh nghiệm về đặc tớnh của đối tượng, kinh nghiệm điều khiển đối tượng dễ dàng được kết hợp vào luật điều khiển.
- Bằng một bộ điều khiển mờ lai PI với cấu trỳc và thụng số thớch hợp, tốc độ động cơ được điều khiển bỏm theo tốc độ đặt rất tốt. Kết quả mụ phỏng chứng tỏ rằng thuật toỏn cỏch thức xõy dựng bộ điều khiển mờ lai cho hệ truyền động T-Đ là đỳng đắn, bộ điều khiển mờ lai khụng phải giải bài toỏn nhận dạng hay sử dụng cỏc bộ ước lượng thụng số mà vẫn cho được kết quả điều khiển cú chất lượng cao, tốt hơn nhiều so với việc dựng bộ điều khiển PID truyền thống.