CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID THÍCH NGHI NHỜ
3.3.1.1.Giới thiệu về phương pháp
3.3. Xác định tham số theo bộ điều khiển mờ lai
3.3.1.1.Giới thiệu về phương pháp
Phương pháp này được tổng hợp từ ba tác giả là Zhen-Yu Zhao, Masayoshi Tomizuka và Satoru Isaka.
Zhen-Yu Zhao sinh năm 1963 tại Trung Quốc. Ông ta học tại khoa Tự động hóa, đại học Thanh Hóa, Bắc Kinh và nhận bằng kỹ sư điều khiển năm 1984, bằng kỹ sư điện
0 50 100 150 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 luong dat dap ung h(t) time(s) 0 50 100 150 -6 -4 -2 0 2 4 6 luong dat dap ung h(t) time(s)
năm 1991 tại trường đại học Kyushu, Nhật Bản. Từ tháng 5 năm 1991 đến tháng 10 năm 1992, ông là một giảng viên và là một chuyên gia nghiên cứu tại khoa kỹ thuật cơ khí, trường đại học California. Ông hiện là một nhà khoa học nghiên cứu tại hệ thống tiên tiến của Omron.Sở thích nghiên cứu và các ấn phẩm của ông là trong lĩnh vực nhận dạng hệ thống, xử lý tín hiệu, chuẩn đoán sai sót, điều khiển logic mờ, mạng nơ ron, điều khiển thông minh.
Masayoshi Tomizuka sinh năm 1946 tại Tokyo, Nhật Bản. Ông nhận bằng kỹ sư cơ khí tại trường đại học Keido.Sau đó, ông nhận bằng tiến sĩ ngành cơ khí tại học viện công nghệ Massachusetts năm 1974. Ông hiện là giáo sư của khoa kỹ thuật cơ khí tại trường California. Sở thích nghiên cứu của ông gồm: kỹ thuật số, điều khiển tối ưu và thích nghi ứng dụng cho hệ thống cơ khí như các rô bốt thao tác, công cụ cơ khí, …
Satoru Isaka nhận bằng thạc sĩ và tiến sĩ về ngành khoa học hệ thống tại đại họcCalifornia năm 1986 và 1989. Từ năm 1987 đến 1989, ông là trợ lý nghiên cứu ở viện địa vật lý và hành tinh, tổ chức biên soạn của hải dương học. Ông hiện đang là một nhà nghiên cứu khoa học tại hệ thống tiên tiến của Omron. Sở thích nghiên cứu của ông gồm: điều khiển thích nghi, sự học tập của máy móc và ứng dụng của chúng trong hệ thống y sinh và tự động hóa nhà máy.
Cho tới nay phương pháp Zhao-Tomizuka-Isaka được biết đến như một phương pháp phổ biến nhất trong chỉnh định mờ tham số bộ PID được dùng ở một số luận văn, luận án, bài báo khoa học trong và ngoài nước. Nó sử dụng thông tin đầu vào là sai lệch
e và đạo hàm của sai lệch de/dt để chỉnh định trực tuyến ba tham số KP, TI, TD của bộ điều khiển PID (hình 3.6)
Đối tượng điều khiển Chỉnh định mờ PID S - r e u y Kp, KI, KD Hình 3.6. Chỉnh định mờ PID
61
Các tập mờ được chuẩn hóa ứng với tập nền của 5 tập mờ e, de/dt, K K KI, p, D
cho trong hình 3.7 giữa KI, KD, TI, TD có mối quan hệ: I , P
D I
D I
T K
K K
T T
Hình 3.7. Mờ hóa các biến ngôn ngữ vào – ra của Zhao-Tomizuka-Isaka
Luật hợp thành được xây dựng trên cơ sở thực hiện phép T-Norm cho từng luật
Ri và T-CoNorm cho hệ suy diễn. Do vậy các cơ chế suy diễn thường lựa chọn một trong 4 nguyên tắc cơ bản sau: nguyên tắc SUM-PROD, SUM-MIN, MAX-PROD hoặc MAX-MIN. Giải mờ theo phương pháp trọng tâm.