Chương 2 : ĐIỀU KHIỂN MỜ
2.2. BỘ ĐIỀU KHIỂN MỞ TĨNH
2.2.1. Khái niệm
Bộ điều khiển tĩnh là bộ điều khiển mờ có quan hệ vào/ra y(x), với x là đầu vào và y là đầu ra, theo dạng một phương trình đại số (tuyến tính hoặc phi tuyến). Bộ điều khiển mờ tĩnh không xét tới các yếu tố "động" của đối tượng (vận tốc, gia tốc,…). Các bộ điều khiển tĩnh điển hình là bộ khuếch đại P, bộ điều khiển re lay hai vị trí, ba vị trí,...
2.2.2. Thuật tốn tổng hợp một bộ điều khiển mờ tĩnh
Các bước tổng hợp bộ điều khiển mờ tĩnh về cơ bản giống các bước chung để tổng hợp bộ điều khiển mờ như đã trình bày ở trên. Để hiểu kỹ hơn ta xét ví dụ cụ thể sau:
Ví dụ: Hãy thiết kế bộ điều khiển mờ tĩnh SISO có hàm truyền đạt y =
Bước 1: Định nghĩa các tập mờ vào, ra
- Định nghĩa N tập mờ đầu vào: A1, A2,…, An trên khoảng [a1,a2] của x có hàm liên thuộc µAi (x) (i = 1, 2,..., Ni dạng hình tam giác cân.
- Định nghĩa N tập mờ đầu ra: B1, B2,…, BN trên khoảng [β1, β2] của y có hàm liên thuộc µBj(x) (j = 1, 2,..., N) dạng hình tam giác cân.
Bước 2: Xây dựng luật điều khiển
Với N hàm liên thuộc đầu vào ta sẽ xây dựng được N luật điều khiển theo cấu trúc:
Ri: nêu χ = Ai; thì γ = Bi. Bước 3: Chọn thiết bị hợp thành
Giả thiết chọn nguyên tắc triển khai SUM-PROD cho mệnh đề hợp thành, và công thức Lukasiewicz cho phép hợp thì tập mờ đâu ra B’ khi đầu vào là một giá trị rõ x0 sẽ là:
vì µBi(y) là một hàm Kronecker µBi(y)µAi(x0) = µAi(x0) khi đó:
Bước 4: Chọn phương pháp giải mờ
Chọn phương pháp độ cao để giải mờ, ta có:
Trong kỹ thuật nhiều khi ta cần phải thiết kế bộ điều khiển mờ với đặc tính vào - ra cho trước tuyến tính từng đoạn. Chẳng hạn, cần thiết kế bộ điều khiển mờ có đặc tính vào - ra như hình 2.4.
Thuật toán tổng hợp bộ điều khiển này giống như thuật toán tổng hợp bộ điều khiển mờ với hàm truyền đạt y(x) bất kỳ. Tuy nhiên, để các đoạn đặc tính thẳng và nối với nhau một cách liên tục tại các nút thì cần tuân thủ một số nguyên tắc sau:
+ Mỗi giá tri rõ đầu vào phải làm tích cực 2 luật điều khiển.
+ Các hàm liên thuộc đầu vào có dạng hình tam giác có đỉnh là một điểm
ở nút k, có miền xác đinh là khoảng [xk-1, xk+1] (hình 2.5a).
Hình 2.4. Đặc tính vào - ra cho trước
+ Các hàm liên thuộc đầu ra có dạng singleton tại các điểm nút yk (hình
2.5b).
+ Cài đặt luật hợp thành Max-Min với luật điều khiển tổng quát:
Rk: nêu χ = Ak; thì γ = Bk.
+ Giải mờ bằng phương pháp độ cao.