Có rất nhiều khâi niệm về hệ thống điều khiển thích nghi theo đó :“ Thích nghi lă quâ trình thay đổi thông số vă cấu trúc hay tâc động điều khiển trín cơ sở lượng thông tin có được trong quâ trình lăm việc với mục đích đạt được một trạng thâi nhất định, thường lă tối ưu khi thiếu lượng thông tin ban đầu cũng như khi điều kiện lăm việc thay đổi “Hay lă :” Điều khiển thích nghi lă tổng hợp câc kỹ thuật nhằm tự động chỉnh định câc bộ điều chỉnh trong mạch điều khiển nhằm hiện thực hay duy trì ở một mức độ nhất định chất lượng của hệ khi thông số của quâ trình được điều khiển không biết trước hay thay đổi theo thời gian “
Karl Johan Ơstrom vă Bjom Wittenmark (Viện Kỹ thuật Lund – Thụy Điển ) đưa ra định nghĩa tổng quât về hệ thích nghi như sau :
Thích nghi lă sự thay đổi hănh vi của hệ thống để phù hợp với câc điều kiện mới. Một bộ điều chỉnh thích nghi lă một bộ điều chỉnh có thể thay đổi câc tính năng của nó nhằm đâp ứng được với câc thay đổi động lực học của quâ trình vă câc tâc động tạo ra do nhiễu.
Điều khiển thích nghi lă một dạng đặc biệt của quâ trình điều khiển phản hồi phi tuyến trong đó câc trạng thâi của quâ trình có thể được chia thănh hai tốc độ thay đổi khâc nhau :
Câc trạng thâi thay đổi nhanh cho mạch phản hồi thông thường.
Câc trạng thâi thay đổi chậm dùng để cập nhật câc thông số của bộ điều khiển. Như vậy câc bộ điều chỉnh có thông số tuyến tính không thay đổi, không được xem lă hệ điều khiển thích nghi. Trong hệ điều khiển thích nghi chúng ta xem rằng hệ có
Chương 1: Bộ điều khiển mây CNC thông minh 34
một mạch phản hồi câc trạng thâi hoạt động của hệ thống tạo thănh một hệ kín. Một bộ điều khiển thích nghi có thể bao gồm ba chức năng sau :
• Nhận dạng câc đặc tính động học của đối tượng điều khiển .
Câc đặc tính động học của đối tượng điều khiển phải được đo lường vă nhận dạng liín tục. Việc nhận dạng năy không được ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của hệ. Để nhận dạng, chúng ta phải kiểm tra vă phđn tích câc kết quả. Việc nhận dạng có thể dựa trín câc dữ liệu hoạt động bình thường của đối tượng điều khiển hay từ câc tín hiệu kiểm tra. Tuy nhiín không phải tất cả câc hệ thích nghi đều cần việc nhận dạng rõ răng. Một văi hệ chỉ nhận dạng trong phạm vi câc giâ trị đo lường chỉ số hiệu quả của hệ, chỉ số năy có thể cho biết câc thông số bộ điều khiển phải thay đổi như thế năo. Nói câch khâc, khi việc nhận dạng hệ gặp nhiều khó khăn, thì chúng ta cần đo trực tiếp chỉ số hiệu quả vă xđy dựng bộ điều khiển thích nghi dựa trín nó. Khó khăn trong việc nhận dạng thực tế sẽ phụ thuộc văo mức độ lượng thông tin về đối tượng điều khiển cần biết vă phụ thuộc văo lượng kiến thức có từ trước của đối tượng điều khiển .
• Ra quyết định dựa trín việc nhận dạng hệ
Câc quyết định tham khảo câc đặc tính cơ bản của đối tượng điều khiển đê được nhận dạng vă dựa trín chỉ số hiệu quả được tính toân. Một khi đối tượng điều khiển đê được nhận dạng, nó được so sânh với câc đặc tính tối ưu mong muốn vă ra quyết định thay đổi câc thông số điều chỉnh để duy trì hiệu quả tối ưu. Quâ trình năy có thể thực hiện trín mây tính .
• Hiệu chỉnh dựa trín câc quyết định
Sự hiệu chỉnh tham khảo sự thay đổi của tín hiệu điều khiển theo câc kết quả nhận dạng vă quyết định. Trong hầu hết câc sơ đồ, câc quyết định vă hiệu chỉnh nằm trong một khối hoạt động, với sự hiệu chỉnh bao gồm câc cơ cấu chuyển đổi tín hiệu ra của quyết định thănh tín hiệu điều khiển (Tín hiệu ra của đối tượng điều khiển ).
Tín hiệu năy có thể được hiệu chỉnh theo hai câch : Câch thứ nhất lă điều chỉnh câc thông số bộ điều khiển để bù cho sự thay đổi trong động lực học đối tượng điều khiển.
Chương 1: Bộ điều khiển mây CNC thông minh 35
Câch thứ hai lă để tổng hợp câc tín hiệu điều khiển tối ưu, dựa trín hăm truyền đối tượng điều khiển, chỉ số hiệu quả vă đâp ứng tạm thời mong muốn.
1.4.2 Câc khâi niệm về điều khiển thích nghi
Để phđn loại điều khiển thích nghi có thể phđn loại theo sơ đồ điều khiển hoặc theo mục đích điều khiển.
*Theo sơ đồ điều khiển có câc loại hệ thống điều khiển như
• Hệ thống điều khiển bền vững độ khuyếch đại lớn.
• Hệ thống thích nghi tự dao động.
• Bộ điều khiển thích nghi khuếch đại chọn lọc.
• Bộ điều khiển thích nghi mô hình tham chiếu ( Model Reference Adaptive system - MRAS).
• Bộ tự điều chỉnh (Self-tuning Regulators- STRs).