Hình 3 .5 Sức điện động máy phát thay đổi từ định mức đến quá tải
Hình 3.20 Sơ đồ nguyên lý, cấu trúc ứng dụng điều khiển mờ
Hình 3.20 và Hình 3.21 mơ tả sơ đồ ngun lý, sơ đồ cấu trúc các khối chức năng của một bộ điều khiển mờ. Trong đó các biến vào được qua một giao diện mờ hóa và được chuyển đổi thành các biến ngơn ngữ. Sau đó cơ sở dữ liệu và luật mờ sẽ ra quyết định để suy luận ra kết quả mờ. Cuối cùng, phương pháp giải mờ với chức năng chuyển đầu ra mờ thành một giá trị sẽ được gửi đi điều khiển đối tượng.
3.3.2.3. Bộ lai (Hybrid) kết hợp giữa Điều khiển mờ và PID
Bộ điều khiển PID thường hay nhạy cảm với sự thay đổi của các biến đầu ra của quá trình và của tham số hệ thống. Bộ PID cũng có khả năng kiểm sốt tốt và giảm thiểu sai lệch giữa giá trị đặt và giá trị thực tế.
Đối với bộ điều khiển mờ (FC) thì lại khơng cần thơng tin chính xác và khơng cần xác định mơ hình tốn tường minh cho đối tượng. Do đó mà ý tưởng đề xuất nghiên cứu ứng dụng một hệ thống lai mơ tả như Hình 3.21. Để có thể khai thác được tốt hơn các ưu điểm của cả 2 bộ điều khiển PID và điều khiển mờ làm cho hệ thống mang được những ưu điểm vượt trội.
Hình 3.21. Sơ đồ nguyên lý bộ lai (điều khiển mờ với PID)
Trong Hình 3.21, có sử dụng một khóa chuyển mạch K giữa bộ điều khiển PID và FC. Trong đó, vị trí của khóa chuyển mạch K phụ thuộc vào sai lệch giữa giá trị thực và giá trị đặt. Nếu sai lệch tính theo giá trị tuyệt đối lớn hơn ngưỡng e0, hệ thống Hybrid sẽ áp dụng bộ điều khiển mờ FC (để đảm bảo cần thiết cho thời gian tăng nhanh và độ quá điều chỉnh nhỏ). Khi sai lệch nhỏ hơn ngưỡng e0 hoặc gần với lân cận điểm đặt thì hệ thống Hybrid sẽ tự động chuyển sang PID. Khi đó nó giúp cho sai lệch tĩnh được tốt hơn cho mục tiêu giá trị thực bám sát với giá trị đặt. Thuật toán đề xuất hứa hẹn sẽ cải thiện tốt hơn chất lượng của hệ thống điều khiển truyền động điện hiện có.
3.3.2.4. Bộ điều khiển lai mờ tự chỉnh tham số PID (điều khiển mờ thích nghi)
Hệ thống truyền động điện của máy xúc trong công nghiệp khai thác Mỏ với các bộ điều khiển PID được tính tốn cho một chế độ làm việc cố định. Các hệ số Kp, Ki, KD này thông thường chúng không được điều chỉnh. Máy xúc thường làm việc trong một môi trường khai thác mỏ, với các điều kiện làm việc đặc thù và rất khắc nghiệt. Bản thân đối tượng là một hệ thống có tính phi tuyến mạnh và nhiều tham số bất định. Môi trường làm việc của hệ thống luôn luôn bị tác động do những nguồn nhiễu nội và nhiễu ngoại phức tạp. Những lý do
đó là ngun nhân làm cho mơ hình đối tượng có thể bị biến đổi. Khi đó các tham số của bộ điều khiển PID cũng phải thích ứng và thay đổi sao cho phù hợp.Vì vậy cần thiết phải nghiên cứu một hệ thống có thể tự động điều chỉnh các tham số này. Sơ đồ nguyên lý cấu trúc của một bộ PID tự chỉnh (PID thích nghi) được mơ tả như Hình 3.22.