Trên cơ sở phân tích ở chƣơng 1, 2 trong chƣơng này luận văn tập trƣng vào thiết kế bộ điều khiển thích nghi cho hệ lái tàu tự động tàu thủy gồm các nhiệm vụ sau.
Xây dựng thuật toán điều chỉnh tham số theo mô hình chuẩn của mồ hình động học tàu thủy dƣới dạng hàm truyền có tham số biến đổi.
Xây dựng bộ điều khiển cho tàu thủy ở chế độ chuẩn. Mô phỏng kết quả đạt đƣợc.
Kết luận.
3.1 Xây dựng thuật toán điều chỉnh tham sô theo mô hình chuẩn cho hệ lái tự động tàu thủy. động tàu thủy.
Trong luận văn này giả thiết là mô hình động học của tàu thủy là ổn định trên hành trình do vậy theo công thức 1.12 có hàm truyền :
(s)= Ta tách đơi tƣợng thành (s)= Với : Kcmin Kc Kc max; T2 min T2 T2 max max 1
Trong trƣờng hợp này , ba tham số động học , , , > 0 thay đổi chậm và phụ
1 2
thuộc vào tải trọng, tốc độ và các yếu tố khác. Để có khả năng tự thich nghi đổi tƣợng (3.1) cần phải đƣợc bổ sung bởi mạch thẳng và mạch vòng phản hổi mà trong đó có thể
thay đổi tham số của mạch một cách dễ dàng.
Xét đối tƣợng :S(s) = 2
Viết lại:
S(s) =
Để có thể tự thích nghi, đối tƣợng 3.2 cần phải đƣợc bộ sung thành phần , , mà
2 1
trong đó có thể thay đổi tham số một cách dễ dàng khi đo 3.2 trở thành
( / 2 )+
S(s) = 1 (3.3)
2
+ 12 + 2 +( 2+ 1)
Sơ đồ khối mạch bù (3.2)
Hình 3.1 Sơ đồ khối mạch bù thích nghi
Để tiện theo dõi sự liên quan giữa các thuật toán điều chỉnh tham số chúng ta viết 3.3 dƣới dạng hệ phƣơng trình trạng thái.
=AX+ Bu
1
A=
2
Giá sử mô hình chuẩn đƣợc miêu tả bằng phƣơng trình: m=AmXm+Bmu (3.4) Am = 0 = Bm-B= (3.7) 2 ( / 2 ) Các bao thức 2.30, 2.31 i j - 1 1 i j - ij u i P i [ 2 1 = 21 2 2 = [ 22 21=[ E= Xm(t) – X(t) 34
Cần nhấn mạnh rằng, các tham số động học của mô hình chuẩn là những đại lƣợng không đổi. và các tham số động học của tàu thủy biến đổi chậm nên.
= 0 = 0 0 0 1 0 2
Các biểu thức 3.8, 3.9, 3.10 có thể viết lại gọn hơn.
2 1 = 1 -
2 2 =
222
21 =
Để thuận tiện cho hiệu chỉnh khêch đại mạch thẳng và mạch vòng thuật toán hiệu chỉnh thích nghi đƣợc viết dƣới dạng.
1 =
2 =
=
Nhƣ vây đã xác định đƣợc thuật toán hiệu chỉnh thích nghi của đối tƣợng 3.2 các thuật toán trình bày thực chất là các thuật toán tạo ra các đại lƣợng bù đảm bảo sao cho khi qua trình quá độ điều chỉnh kết thúc các tham số động học giữa nghiên giá trị bằng các tham số động học tƣơng ứng của mô hinh chuận.