CHO HỆ ĐA CẤU TRÚC
Chương này trình bày đóng góp tiếp theo của luận án là xây dựng giải thuật điều khiển cho đối tượng đa cấu trúc dựa trên phương pháp điều khiển dự báo đã trình bày ở Chương 2. Bên cạnh mục đích mở rộng đối tượng điều khiển của luận án sang các quá trình cơng nghiệp có mơ hình tốn học phổ biến là hệ đa cấu trúc, ý tưởng dẫn xuất cho nghiên cứu của chương này như sau:
Ý tưởng trên mở ra một hướng nghiên cứu mới không chỉ cho phương pháp luận điều khiển dự báo mà còn cho lĩnh vực điều khiển quá trình. Ưu điểm nổi bật của phương pháp điều khiển đối tượng đa cấu trúc dựa trên phương pháp điều khiển dự báo được phát triển ở luận án là việc chuyển đổi mơ hình được giải phóng khỏi nhiệm vụ đảm bảo tính ổn định
do nhiệm vụ này được chuyển vào ràng buộc của bài toán điều khiển tối ưu.
Với việc đảm bảo khơng sử dụng việc chuyển đổi mơ hình cho mục đích ổn định, phương pháp điều khiển phát triển ở chương này có ý nghĩa quan trọng trong lĩnh vực điều khiển q trình. Thật vậy, q trình cơng nghiệp thường là một chuỗi các cơng đoạn vận hành mà trình tự thực hiện được thiết kế từ trước. Đặc biệt với các quá trình hóa sinh thì trình tự các cơng đoạn khơng thể hốn chuyển được. Từ những thực tế này thì phương pháp điều khiển đa mơ hình ở chương này khơng những mang lại một đóng góp mới về phương pháp mà cịn có giá trị thực tiễn.
Bố cục của chương này như sau: mục 3.1 giới thiệu hệ đa cấu trúc và định lý ổn định theo
nhóm hàm Lyapunov (multiple-Lyapunov functions) là phương pháp hiện hành để điều
khiển đối tượng đa cấu trúc; mục 3.2 xây dựng giải thuật điều khiển đối tượng đa cấu trúc dựa trên lý thuyết điều khiển dự báo; mục 3.3 đưa ra các định lý ổn định khẳng định tính đúng đắn của giải thuật điều khiển đề xuất; mục 3.4 là Điều khiển dự báo đa mơ hình cho động cơ điện một chiều.
3.1 Hệ đa cấu trúc và định lý ổn định theo nhóm hàm Lyapunov
Trong điều khiển dự báo thích nghi mờ thì khâu dự báo với mơ hình có tham số cập nhật tại các thời điểm lấy mẫu về tổng thể chính là một hệ thống đa cấu trúc.
3.1.1 Hệ đa cấu trúc biểu diễn qua đa mơ hình
Theo cách hiểu hiện hành thì hệ đa cấu trúc là hệ được mơ tả bởi một tập hợp S của M hệ con S S ¼ S1, 2, , M có mơ hình tốn học
: ( ) ( ( ), ( ))