Điều khiển tích hợp là bộ điều khiển gồm các bộ điều khiển mờ (Fuzzy), điều khiển đại số gia tử (Hedge), điều khiển noron (AI), điều khiển PID, Động lực học ngược (Inserse Dynamic) được tích hợp vào với nhau trong một mô hình điều khiển và tùy vào từng bài toán sử dụng các bộ điều khiển nào mà các khối của bộ điều khiển tương ứng sẽ được kích hoạt và làm việc với nhau. Mô hình của hệ thống điều khiển tích hợp được cho trong Hình 4.20.
Hình 4.20 Mô hình của hệ thống điều khiển tích hợp
Các khối AI, HA, FZ là khối nhập giá trị miền vật lý của các biến vào ra theo các bộ điều khiển tương ứng.
102
Hình 4.21 Khối Control của bộ điều khiển tích hợp
Bộ điều khiển tích hợp là sự kết hợp của các khối điều khiển, nên khi áp dụng vào điều khiển robot thì ở khớp nào mà ảnh hưởng của mạng noron lớn hơn thì sẽ điều chỉnh các tham số của bộ điều khiển mạng noron, còn khớp nào ảnh hưởng của đại số gia tử lớn hơn thì sẽ tập trung điều chỉnh tham số của bộ điều khiển đại số gia tử tương ứng nên kết quả của bộ điều khiển tích hợp sẽ có kết quả tốt hơn
Kết luận Chương 4
Chương 4 đã trình bày việc thiết kế các bộ điều khiển cho robot di động hai chân bao gồm bộ điều khiển kinh điển PID kết hợp với động lực học ngược, bộ điều khiển dựa trên logic mờ, bộ điều khiển dựa trên đại số gia tử, bộ điều khiển sử dụng mạng noron và bộ điều khiển tích hợp.
Đóng góp mới của luận án trong chương này là đã xây dựng được giải thuật, hệ luật mờ hợp lý, phương pháp giải mờ hợp lý cho bộ điều khiển mờ, đã xây dựng được giải thuật, hệ luật cho bộ điều khiển dựa trên đại số gia tử, xây dựng được giải thuật điều khiển cho bộ điều khiển sử dụng mạng noron, sự tích hợp của các phương pháp điều khiển thông minh với nhau cũng như sự tích hợp của các phương pháp điều khiển thông minh với phương pháp kinh điển.
103
CHƯƠNG 5. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG SỐ
Chương này trình bày việc áp dụng các bộ điều khiển đã được xây dựng trong Chương 4 vào các bài toán điều khiển khác nhau của robot di động hai chân.
Phần đầu của chương trình bày về các thông số động lực của robot di động hai chân được sử dụng chung trong các bài toán điều khiển ở chương này gồm các thông số về kích thước, khối lượng các khâu, tọa độ khối tâm và mô men quán tính các khâu. Quỹ đạo của khớp hông và khớp mắt cá chân cũng được sử dụng để làm đầu vào chung cho các bài toán điều khiển robot.
Phần nội dung chính của chương trình bày việc áp dụng và kết quả mô phỏng số các bộ điều khiển bao gồm bộ điều khiển PID+Động lực học ngược, các bộ điều khiển thông minh gồm điều khiển mờ, điều khiển đại số gia tử và điều khiển mạng noron. Các bài toán điều khiển khác nhau gồm bài toán điều khiển khi biết đầy đủ các đại lượng động lực, bài toán trong trường hợp thiếu các đại lượng động lực hay các đại lượng động lực có giá trị không chính xác và bài toán mà không cần sử dụng đến mô hình động lực.
Phần cuối chương giới thiệu phần mềm mô phỏng chuyển động của robot di động hai chân nhằm mục đích kiểm nghiệm các kết quả tính toán các bài toán động học thuận và động học ngược để có thể hiệu chỉnh quỹ đạo của khớp hông và các khớp cổ chân sao cho robot chuyển động có dáng đi giống người và cũng với mục đích có cái nhìn trực quan sinh động về chuyển động của robot di động hai chân.