c P SIR SIR xy dxdyp
4.3.2. Xõy dựng mụ hỡnh điều khiển cụng suất trong mạng CDMA bằng Matlab Simulink
Matlab Simulink
4.3.2.1. Định nghĩa cỏc biến vào ra
Bộ điều khiển mờ gồm cú hai đầu vào và một đầu ra.
- Đầu vào 1 của bộ điều khiển là sai lệch giữa cụng suất đặt và cụng suất ra của hệ thống, đại lượng này được ký hiệu là e.
- Đầu vào thứ 2 là thay đổi sai lệch (đạo hàm của sai lệch), đại lượng này được ký hiệu là ∆e.
- Đầu ra của bộ điều khiển mờ là tớn hiệu nhằm tăng hoặc giảm cụng suất phỏt, đại lượng này được ký hiệu là ∆p
Trường ĐH KTCN Bạch Văn Nam
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
72
Hỡnh 4.7: Định nghĩa cỏc biến vào ra của bộ điều khiển mờ
4.3.2.2. Định nghĩa tập mờ (giỏ trị ngụn ngữ) cho cỏc biến vào ra
- Xỏc định miền giỏ trị vật lý cho cỏc biến vào ra:
Miền giỏ trị vật lý phải bao hàm hết cỏc khả năng giỏ trị mà biến ngụn ngữ vào ra cú thể nhận, ta chọn:
Sai lệch e được chọn trong miền giỏ trị [-18,+18] dB;
Thay đổi sai lệch ∆e cú miền giỏ trị nằm trong khoảng [-12,+12] dB; Thay đổi cụng suất phỏt ∆p nằm trong khoảng [-6,+6] dB.
- Xỏc định số lượng tập mờ cần thiết: về nguyờn tắc, số lượng tập mờ cho mỗi biến ngụn ngữ nờn nằm trong khoảng từ 3 đến 10. Nếu số lượng ớt hơn 3 thỡ ớt cú ý nghĩa vỡ khụng thực hiện được việc lấy vi phõn; Nếu lớn hơn 10 thỡ con người khú cú khả năng bao quỏt hết cỏc trường hợp xảy ra.
Đối với đối tượng này, ta chọn số lượng tập mờ cho mỗi biến ngụn ngữ là 7. Ký hiệu 7 biến ngụn ngữ như sau:
Âm lớn LN
Trường ĐH KTCN Bạch Văn Nam
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
73 Âm nhỏ SN Khụng ZE Dương nhỏ SP Dương trung bỡnh MP Dương lớn LP
Với những ký hiệu như trờn thỡ miền xỏc định ngụn ngữ của cỏc biến vào là: e {LN, MN, SN, ZE, SP, MP, LP}
∆e { LN, MN, SN, ZE, SP, MP, LP }
Bộ điều khiển mờ được thiết kế theo mụ hỡnh mờ của Sugeno bậc "0" nờn biến ra của nú cú dạng cỏc hằng số như sau:
∆p {-6, -4, -2, 0, 2, 4, 6} Tương ứng là:
∆p {LN, MN, SN, ZE, SP, MP, LP} - Xỏc định kiểu hàm liờn thuộc:
Đõy là giai đoạn rất quan trọng, vỡ cỏc quỏ trỡnh làm việc của bộ điều khiển mờ phụ thuộc rất nhiều và dỏng của hàm liờn thuộc. Mặc dự khụng cú một chuẩn mực nào cho việc lựa chọn nhưng thụng thường cú thể chọn hàm liờn thuộc cú dạng hỡnh học đơn giản như hỡnh thang, hỡnh tam giỏc... Cỏc hàm liờn thuộc phải cú miền phủ lờn nhau đồng thời hợp của cỏc miền liờn thuộc phải phủ kớn miền giỏ trị vật lý để trong quỏ trỡnh điều khiển khụng xuất hiện cỏc “lỗ trống”.
Trường ĐH KTCN Bạch Văn Nam
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
74
Hỡnh 4.8: Định nghĩa cỏc tập mờ cho biến e của bộ điều khiển mờ
Trường ĐH KTCN Bạch Văn Nam
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
75
Hỡnh 4.10: Định nghĩa cỏc tập mờ cho biến ∆p của bộ điều khiển mờ
- Rời rạc hoỏ tập mờ.
Độ phõn giải của cỏc dải trị phụ thuộc được chọn trước hoặc là cho cỏc nhúm điều khiển mờ loại dấu phẩy động (cỏc số dj biểu diễn dưới dạng dấu phẩy động cú độ chớnh xỏc đơn) hoặc nguyờn ngắn (giỏ trị phụ thuộc là cỏc số nguyờn cú độ phụ thuộc là cỏc số cú độ dài 2 byte hoặc theo byte). Phương phỏp rời rạc húa sẽ là yếu tố quyết định độ chớnh xỏc và tốc độ bộ điều khiển.
4.3.2.3. Xõy dựng cỏc luật điều khiển
Cỏc luật điều khiển thường được biểu diễn dưới dạng mệnh đề IF... THEN... Cỏc mệnh đề này cú thể viết dưới dạng ma trận, ngụn ngữ, liệt kờ. Theo kinh nghiệm thiết kế, cỏc luật điều khiển được xõy dựng theo bảng sau, tổng cộng cú 24 luật điều khiển:
Trường ĐH KTCN Bạch Văn Nam
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
76 ∆p ∆e LN MN SN ZE SP MP LP E LN LN(3) MN LN(20) LN(21) LN(22) MN(7) SN LN(17) LN(18) MN(19) SN(11) ZE(23) MP(24) ZE LN(2) MN(6) SN(10) ZE(13) SP(12) MP(8) LP(4) SP MN(15) ZE(16) SP(9) MP MP(5) LP LP(14) LP(1)
Bảng III- Luật điều khiờn mờ
Hỡnh 4.11: Xõy dựng cỏc luật điều khiển cho bộ điều khiển mờ