Cơ sở của phương pháp 96

Khi áp dụng bộđiều khiển trượt, ta cần xác định giới hạn của nhiễu và sự bất định thông số. Công việc này đòi hỏi phải tính toán nhiều, đôi khi là khá phức tạp. Ngoài ra, việc giữ cốđịnh thành phần trước hàm sign( )s với giá trị dự phòng lớn đôi khi là không tốt khi nhiễu và sự bất định thông số nhỏ. Để khắc phục hạn chế vừa đề cập, phần này trình bày việc áp dụng luật điều khiển mờđể xử lý thông tin được bổ sung thêm vào f có vai trò như bù nhiễu.

Để thực hiện được, ta định nghĩa các biến ngôn ngữ của s s, (là đầu vào của khâu mờ hóa) là NB(Negative Big), NM(Negative Medium), NS(Negative Small),

ZE(Zero), PS (Positive Small), PM(Positive Medium), PB(Position Big) và các biến ngôn ngữ của đầu ra cũng tương tự như vậy. Hàm thuộc của các biến ngôn ngữ này được thể hiện như trên Hình 5.9 và Hình 5.10. Trong đó:

Với biến s: NB 7.5, NM  5, NS 2.5,ZE0,PS2.5,PM 5,PB7.5 Với biến s: NB 3300, NM  2200, NS 1100,ZE0,PS1100,PM 2200,

3300

PB .

Với biến v:NB 1, NM  0.65, NS 0.33,ZE0,PS0.33,PM 0.65,PB1.

(a) Miền giá trị của tập mờ liên

y B’(y) 0 B1 B2 y’ S

(b) Miền giá trị của tập mờ không liên

B’(y)

0

B1 B2 B3

Hình 5.9: Hàm thuộc biến ngôn ngữ s s, Hình 5.10: Hàm thuộc biến ngôn ngữ v

Luật suy luận mờđược thiết kế theo dạng như sau:

Luật l: Nếu s có giá trị E1l và s có giá trị E2l thì v có giá trị là Gl.

trong đó l1, 2,...,L là số thứ tự các luật mờ, E E G1l, 2l, l lần lượt là các giá trị các biến ngôn ngữ của các biến đầu vào và đầu ra.

Bảng 5.1: Bảng suy diễn mờ cho hệ số v s sdot NB NM NS ZE PS PM PB NB PB PB PM PM PS ZE ZE NM PB PB PM PS PS ZE NS NS PM PM PM PS ZE NS NS ZE PM PM PS ZE NS NM NM PS PS PS ZE NS NS NM NM PM PS ZE NS NM NM NM NM PB ZE ZE NM NM NM NB NB

Nhằm duy trì chất lượng điều khiển trước những bất định của tham số trên robot, ta có thể đưa thêm thành phần sai lệch của lực điều khiển gây ra bởi sai lệch giữa giá trịước tính và giá trị thực của các tham sốđộng lực học vào luật điều khiển. Khi đó, luật điều khiển có dạng như sau:

tqi teqtsmctf, tf K v s,sf ( ) (5.4)

trong đó thành phần tf được đưa vào có nhiệm vụ bù phần sai lệch do nhiễu và sự bất định thông số ( , , , )

i

r r q i i i i

d q q q q . Thành phần này sẽ được xác định nhờ suy luận logic mờ phụ thuộc vào mặt trượt s và đạo hàm của nó s. Trong biểu thức (5.4)

f

K là ma trận đường chéo chứa các hệ số khuếch đại chọn trước, còn v s s( , ) nhận giá trị thuộc đoạn [-1, 1] là kết quả sau giải mờ biến ngôn ngữ.

Hình 5.11: Sơđồ khối vòng điều khiển trượt mờ, bù nhiễu và bất định tham số

Với sự chỉnh định này sơđồđiều khiển robotsử dụng bộđiều khiển trượt mờ bù nhiễu được thể hiện như trên Hình 5.11.