XÂY DỰNG HỆ ĐIỀU KHIỂN MỜ LAI PID
5.3.2.Xác định giá trị cho các biến vào và ra.
- Xác định miền giá trị vật lý cho các biến vào và ra: Căn cứ vào kết quả mô phỏng hệ truyền động với bộ điều khiển PI ứng với các giá trị của J khác nhau ta xác định được các miền giá trị rõ tới hạn cho các biến vào và ra:
+ Sai lệch ERROR được chọn trong miền giá trị [-15,+15].
+ Tốc độ biến đổi dw/dt được chọn trong miền giá trị [-5000,+5000]. + Đầu ra Hs KP có miền giá trị nằm trong khoảng [1,10].
+ Đầu ra Hs KI có miền giá trị nằm trong khoảng [1,10].
- Xác định số lượng tập mờ (các giá trị ngôn ngữ) cần thiết cho các biến: Nguyên lý chung là số lượng các giá trị ngôn ngữ cho mỗi biến nên nằm trong
khoảng từ 3 đến 10 giá trị. Nếu số lượng ít hơn 3 thì quá thô và ít có ý nghĩa vì không thực hiện được việc lấy vi phân. Nếu lớn hơn 10 thì quá mịn con người khó có khả năng cảm nhận quá chi ly, bao quát hết các trường hợp xảy ra và ảnh hưởng đến bộ nhớ, tốc độ tính toán. Vì vậy, chọn số lượng tập mờ cho mỗi biến đầu vào là 7 và mỗi biến đầu ra là 5, cụ thể như sau:
+ ERROR ∈ {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}. + dw/dt ∈ {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}. + Hs KP ∈ {S, MS, M, B}.
+ Hs KI ∈ {S, MS, M, B}. Trong đó ký hiệu:
+ NB – Âm nhiều ; NM – Âm vừa ; NS – Âm ít ; ZE – Zero. + PB – Dương nhiều ; PM – Dương vừa ; PS – Dương ít. + S – Nhỏ ; MS – Nhỏ vừa ; M – Vừa ; B – Lớn.
Xác định hàm liên thuộc: Vì đây là vấn đề cực kỳ quan trong và rất khó nói chính xác. Nhưng trong kỹ thuật điều khiển thường ưu tiên chọn hàm liên thuộc kiểu hình tam giác hoặc hình thang. Các loại này có biểu thức đơn giản, tính toán dễ dàng, tuy nhiên các hàm liên thuộc này chỉ gồm các đoạn thẳng nên không mềm mại ở các điểm gãy.
Biến ngôn ngữ
Hàm liên thuộc của biến ERROR
Thông số của biến ERROR
Hàm liên thuộc của biến dw/dt
Thông số của biến dw/dt
NB Trimf -20, -15, -10 Trapmf -1e
+009 , -5167 , -4833 , -3501 NM Trimf -15 , -10 , -5 Trimf -5000 , -3334 , -1666 NS Trimf -10 , -5 , 0 Trimf -3334 , -1666 , 0 ZE Trimf -5 , 0 , 5 Trimf -1666 , 0 , 1666 PS Trimf 0 , 5 , 10 Trimf 0 , 1666 , 3334 PM Trimf 5 , 10 , 15 Trimf 1666 , 3334 , 5000 PB Trimf 10 , 15 , 20 Trapmf 3510 , 4833 , 5167 , 1e+009 Biến ngôn ngữ Hàm liên thuộc của biến HsKP Thông số của biến HsKP Hàm liên thuộc của biến HsKI Thông số của biến HsKI S Trimf -1.999 , -1 , 4 Trimf -1.999 , -1 , 4 MS Trimf 1 , 4 , 7 Trimf 1 , 4 , 7 M Trimf 4 , 7 , 10 Trimf 4 , 7 , 10 B Trimf 7 , 10 , 13.01 Trimf 7 , 10 , 13.01
Hình 5.5 Xác định tập mờ cho biến vào dw/dt
Hình 5.7 Xác định tập mờ cho biến ra HsKI