4. Nội dung của luận văn
1.7. Những hạn chế của bộ điềukhiển PID và hƣớng phát triển
Hiện nay,bộ điều khiển PID đƣợc sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp. Tuy nhiên bộ điều khiển PID cũng có những hạn chế nhất định.
Những hạn chế của bộ điều khiển PID:
+ Việc chỉnh định các tham số cho bộ PID không đơn giản, đòi hỏi nhiều kinh nghiệm.
+ Khi hệ thống bị tác động bởi nhiễu, nhiễu sẽ đƣợc đƣa đến đầu vào thông qua mạch phản hồi và tổng hợp cùng với tín hiệu mẫu. Do vậy tín hiệu điều khiển cũng sẽ bao gồm nhiễu. Đây là một trong những nguyên nhân ảnh hƣởng đến tính ổn định của hệ thống và độ chính xác điều khiển.
+ Đối với các hệ thống phi tuyến,các đôií tƣợng điều khiển có tham số thay đổi thì việc áp dụng bộ điều khiển PID với các các tham số hằng sẽ không đảm bảo chất lƣợng.
R(s) E(s) U(s) Y(s) Y(s) 1 (1 ) P i K T s (b1)Kp Wdt(s) d c T s
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hướng phát triển:
Việc hiệu chỉnh tham số bộ điều khiển PID là khó khăn đối với ngƣời sử dụng. Do đó ,đã có nhiều công trình nghiên cứu để tạo ra bộ điều khiển PID có thể hiệu chỉnh các tham số một cách tự động, nhƣng cách đơn giản và dễ áp dụng nhất là phƣơng pháp chỉnh định mờ tham số bộ PID của Zhao, Tomizuka và Isaka đƣợc đƣa ra trong tài liệu “Lý thuyết điều khiển mờ” của tác giả Nguyễn Doãn Phƣớc và Phan Xuân Minh.
CHƢƠNG 2: ĐIỀU KHIỂN MỜ 2.1.Tập mờ
Một cách tổng quát, một hệ thống mờ là tập hợp các quy tắc dƣớc dạng If … Then …
để tái tạo hành vi của con ngƣời đƣợc tích hợp vào cấu trúc điều khiển của hệ thống.
Việc thiết kế một hệ thống mờ mang rất nhiều tính chât chủ quan, nó tùy thuộc vào kinh nghiêm kiến thức của ngƣời thiết kế. ngày nay, tuy kỹ thuật mờ đã phát triển vƣợt bậc nhƣng vẫn chƣa có một cách chính quy và hiệu quả để thiết kế một hệ thống mờ. Việc thiết kế vẫn phải dựa trên một kỹ thuật rất cổ điển là thử - sai và đòi hỏi phải đầu tƣ nhiều thời gian để có thể tới một kết quả chấp nhận đƣợc.
Để hiểu rõ khái niệm “ MỜ” là gì ta thực hiện phép so sánh sau:
Trong toán học phổ thông ta đã học khá nhiều về tập hợp, ví dụ nhƣ tập hợp các số thực R, Tập các nguyên tố P = {2,3,5,…}… Những tập hợp nhƣ vậy đƣợc gọi là tập hợp kinh điển hay tập rõ, tính “RÕ” ở đây đƣợc hiểu là với một
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
tập xác định S chứa n phần tử thì ứng với phần tử x ta xác định đƣợc một giá trị y = S(x).
Giờ ta xét phát biểu thông thƣờng về tốc độ một chiếc xe ôtô: chậm, trung bình, hơi nhanh, rất nhanh. Phát biểu “CHẬM” ở đây không đƣợc chỉ rõ là bao nhiêu km/h, nhƣ vậy từ “CHẬM” có miền giá trị là một khoảng nào đó, ví dụ 5km/h – 20 km/h chẳng hạn. Tập hợp L = {chậm, trung bình, hơi nhanh, rất nhanh} nhƣ vây đƣợc gọi là một tập các biểu ngôn ngữ. Với mỗi thành phần ngôn ngữ Xk của phát biểu trên nếu nó nhận đƣợc một khả năng (Xk) thì tập hợp F gồm các cặp x, xk đƣợc gọi là tập mờ.