ix tf xt ut
3.2.1 Nguyên tắc điều khiển đối tượng đa cấu trúc biểu diễn qua đa mơ hình
Từ các mô tả ở mục 1, thấy rằng lời giải của bài tốn điều khiển hệ đa mơ hình là sự kết hợp các lời giải của các bài tốn điều khiển hệ đơn mơ hình trên các khoảng thời gian giữa các thời điểm chuyển đổi mơ hình [ ,ti ti+1). Cụ thể, trong mỗi khoảng thời gian [ ,ti ti+1),
đối tượng điều khiển là đơn mơ hình:
1
( ) ( ( ), ), [ , )
i i
m m i i
x t = f x t u t Ỵ t t+ (3.11)
Gọi ( ; ), [ , 1)i i
m t i i
x t u Ỵ t t + là quỹ đạo trạng thái tạo ra bởi tín hiệu điều khiển ( ) i
m
u t trong
khoảng thời gian [ ,t ti i+1). Thế thì quỹ đạo trạng thái của hệ đa mơ hình (3.10) chính là sự ghép nối các “đoạn” quỹ đạo trạng thái ( ; ), [ , 1)
i m t i i x t u Ỵ t t + , tức là: 1 1 2 ( ; [ , ), , , . ( ) ), , i m i i x t = x t u t t t + i = ẳ Ơ (3.12)
Theo (3.12), tính ổn định của hệ đa mơ hình (3.10) phụ thuộc vào sự tương quan giữa các đoạn quỹ đạo trạng thái ( ; ), [ , 1)
i
m t i i
x t u Ỵ t t + . Từ tính chất này, có th ể rút ra nguyên tắc điều khiển hệ đa mơ hình là các tín hiệu điều khiển
i
m
u của hệ đơn mơ hình phải được tính tốn trong sự tương quan với quỹ đạo trạng thái của các khoảng thời gian trước đó. Đây chính là một bài tốn điều khiển có ràng buộc mà phương pháp tổng quát và hiệu quả để giải là phương pháp điều khiển tối ưu.
Từ phân tích trên, đi đến sách lược phát triển giải thuật điều khiển cho hệ đa mơ hình
(3.10) nh ưsau:
• Bước 1: Trong mỗi khoảng thời gian [ ,t ti i+1), đặt một phiếm hàm mục tiêu và thiết lập một ràng buộc thể hiện sự tương quan với thông tin về hệ thống trước khoảng thời gian này.
• Bước 2: Sử dụng trực tiếp mơ hình (3.11) làm mơ hình dự báo để tìm tín hiệu điều khiển ( )
i
m
u t cho khoảng thời gian [ ,t ti i+1) theo phương pháp điều khiển dự báo với phiếm hàm mục tiêu và ràng buộc ở trên.