CL RESPONSE RISE TIME OVERSHOOT SETTLING TIME S-S ERROR
( ) sg n( )( )e khi e, , 11y sat e
5.4.2 Kỹ thuật Gain-scheduling
Phương pháp tuyến tính hóa điểm làm việc cho ta tại mỗi điểm làm việc của hệ thống là một bộ điều khiển và người ta đưa ra ý tưởng ghép tất cả các bộ điều khiển thành một bộ thống nhất chung, khi hệ thống làm việc ở điểm nào thì dùng chuyển mạch chuyển đến làm việc ở bộ điều khiển tương đương. Nhưng vấn đề này nó có những nhược điểm sau :
• Muốn thực hiện bằng chuyển mạch, hệ thống phải thêm bộ quan sát trạng thái, làm hệ thống phứcc tạp rất nhiều.
• Khơng thể sử dụng cho hệ thống có nhiều điểm làm việc.
Để khắc phục nhược điểm nay, người ta đã nghĩ tới việc xác định một bộ điều khiển R thống nhất chung có đặc tính như sau :
Giả sử ta có hệ phi tuyến, tại điểm làm việc x v u vv( ) ( ), o có mơ hình tuyến tính tương đương và có bộ điều khiển tuyến tính R vv( ) tương ứng. Tại điểm làm việc này, bộ điều khiển chung nhất R, sau
khi được tuyến tính hóa tại điểm làm việc x v u vv( ) ( ), o cũng là R vv( ) . Kỹ thuật điều khiển hệ phi
tuyến như thế gọi là kỹ thuật Gain-scheduling. Các bước thực hiện kỹ thuật Gain-scheduling :
• Xác định tất cả các điểm làm việc x v u vv( ) ( ), o cũng như tất cả các tham số khác • Sử dụng LTTT xác định các bộ điều khiển tuyến tính R vv( ) ứng với mỗi điểm làm việc
• Xác định bộ R(v) sao cho mơ hình tuyến tính tương đương của nó tại mỗi điểm làm việc chính là R vv( )
• Thay quan hệ (quan hệ tham số hóa điểm làm việc) v=v z x( , , w,y) vào R v( ) ta được bộ
điều khiển R x u y( , , ).
Bộ điều khiển Gain-scheduling là bộ điều khiển phi tuyến thu được từ họ các bộ điều khiển tuyến tính. Yếu tố quyết định chất lượng cơng việc này là cơng thức tham số hóa điểm làm việc của đối tượng. Việc tham số hóa điểm làm việc được thực hiện theo kinh nghiệm là chính.
Kỹ thuật Gain-scheduling chỉ tập trung quan tâm động học của hệ thống tại lân cận điểm làm việc riêng lẻ, chứ không quan tâm tới sự thay đổi trạng thái hệ thống khi chuyển điểm làm việc, nên các kết luận về bản chất động học hệ thống có bộ điều khiển Gain-scheduling chỉ đúng trong lân cận điểm làm việc.
Việc chọn hình thức tham số hóa điểm làm việc ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hệ thống. Tham số hóa điểm làm việc là xác định quan hệ phần tử của véc tơ điểm làm việc với các thông số đầu vào, biến trạng thái, tín hiệu ra :
Quan hệ v v dx, , ,x w y dt
= ÷ phải đảm bảo :
• Véc tơ tham số v phải phản ánh tương đối đầy đủ mức độ phi tuyến của hệ thống.
• Các đại lượng dx, , ,x w y dt
÷
có mặt trong quan hệ tham số hóa điểm làm việc phải là những