6. Bố cục của luận án
4.1 Nhận dạng mô hình phi tuyến giả LPV
Mô hình phi tuyến giả LPV được xây dựng dựa trên mô hình LPV trong đó các tham số không thay đổi thuần túy theo thời gian mà thay đổi theo một số điều kiện vận hành (biến vào, biến trạng thái hoặc biến đầu ra) [74]. Khi đó, mô hình thực chất không còn là tuyến tính nữa, vì thế nó có khả năng xấp xỉ được đặc tính phi tuyến và thay đổi theo thời gian của hệ thống.
Có hai hướng tiếp cận để nhận dạng mô hình phi tuyến giả LPV đó là hướng tiếp cận cục bộ và hướng tiếp cận toàn cục. Theo hướng tiếp cận toàn cục, mô hình LPV được nhận dạng dựa trên một tập dữ liệu thực nghiệm duy nhất. Theo hướng tiếp cận cục bộ thì mô hình LPV được xác định bằng cách nội suy các mô hình tuyến tính cục bộ LTI với một hàm trọng số phụ thuộc biến làm việc. Do đó trước hết cần phải nhận dạng mô hình cục bộ tại các điểm các điểm làm việc khác nhau (các tập dữ liệu khác nhau). Sau đó mô hình toàn cục LPV sẽ được xác định bằng phép nội suy các mô hình cục bộ đó. Phương pháp tiếp cận cục bộ mô hình hóa LPV đã rất phát triển cả về lý thuyết cũng như ứng dụng, là phương pháp được ưa thích trong ứng dụng công nghiệp bởi tính đơn giản và dễ sử dụng.
Trong luận án, mô hình phi tuyến giả LPV cho lò hơi được xây dựng bằng phép nội suy các mô hình tuyến tính cục bộ sử dụng hàm trọng số thay đổi theo điều kiện làm việc. Do đó khi điều kiện làm việc thay đổi của tải, các tham số mô hình sẽ thay đổi theo. Hàm trọng số là hàm của biến làm việc được chọn là một biến đầu vào của hệ thống, nên mô hình giả LPV xấp xỉ được đặc tính phi tuyến của hệ thống do sự thay đổi của tải (dẫn tới thay đổi giá trị các đầu vào khác).
Các bước thực hiện bài toán nhận dạng cục bộ mô hình phi tuyến giả LPV của lò hơi được tiến hành như sau [67]:
Bước 1: Chọn biến làm việc và các điểm làm việc quan trọng của lò hơi. Trong đó
biến làm việc được chọn là biến đầu vào, biến đầu ra, hoặc cả biến đầu và biến đầu ra của lò hơi.
73
Bước 2: Tuyến tính hóa các phương trình phi tuyến mô tả tại một số điểm làm
việc, trên cơ sở đó tiến hành nhận dạng xung quanh các điểm làm việc đã chọn để xây dựng một tập hợp các mô hình LTI cục bộ.
Bước 3: Xây dựng mô hình toàn cục bằng phép nội suy các mô hình cục bộ dựa
trên hàm trọng số phụ thuộc vào biến làm việc. Khi đó điều kiện làm việc thay đổi thì các tham số của mô hình sẽ thay đổi theo.