Đối với phương phỏp điờu khiển thớch nghi giỏn tiếp: Cỏc thụng số đối tuợng được nhận biết ở quỏ trỡnh làm việc và được sử dụng để tớnh toỏn cỏc thụng số bộ điều khiển. ở phương phỏp này mụ hỡnh đối tượng được xõy dung với vộc tơ tham số θ*
chưa xỏc định nào đú. Tại mỗi thời điểm ứng với mỗi tớn hiệu vào u và tớn hiệu ra y, bộ đỏnh giỏ thụng số làm việc sẽ cho giỏ trị θ
(t) ứng
với θ* , biểu diễn dưới dạng P^(θ (t)) được coi như là giỏ trị đỳng của đối tượng và sử dụng giỏ trị đú để tớnh toỏn cỏc thụng số bộ điều khiển θC (t ) nhờ giải phương trỡnh đại số θC (t ) = F (θ (t )) . Sơ đồ khối hệ thống điều khiển
thớch
nghi giỏn tiếp được trỡnh bày như trờn hỡnh 2.8. Luật điều khiển C (θc (t
))
được xõy dung ở mỗi thời điểm t phải thoả món được cỏc chỉ tiờu của hệ thống ứng với mụ hỡnh đỏnh giỏ P^(θ (t)) . Như vậy vấn đề chớnh của điều khiển thớch nghi giỏn tiếp là chọn luật điều khiển C (θC ) và những bộ đỏnh giỏ tham số θ (t) , cũng như phương trỡnh đại số θC (t ) = F (θ(t )) sao
cho
C (θc (t )) đỏp ứng được yờu cầu của mụ hỡnh đối tượng điều
khiển P(θ*
Dương Mạnh Hoà
h tt p : // ww w . l r c - t nu . e du . v n
59
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn
Đối với phương phỏp điều khiển thớch nghi trực tiếp: thụng số của bộ điều khiển θc (t )cần xỏc định theo yờu cầu về chất lượng của đối tượng điều khiển, được biểu diễn dưới dạng tham số trong mụ hỡnh đối tượng điều khiển. Tại mỗi thời điểm bộ đỏnh giỏ sẽ tớnh toỏn trực tiếp
ra u(t) của đối tượng điều khiển. Thụng số θc (t )
θc (t )
từ tớn hiệu đầu vào u(t) và đầu sẽ được sử dụng để tớnh toỏn cỏc thụng số của bộ điều khiển. Như vậy, vấn đề cơ bản của điều khiển thớch nghi trực tiếp là chọn luật điều khiểnC (θc (t
))
và thuật toỏn của bộ đỏnh giỏ θc (t )
sao cho thoả món chất lượng yờu cầu của đối tượng điều khiển. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển thớch nghi trực tiếp được trỡnh bày trờn hỡnh 2.9.
Từ nguyờn lý cơ bản của phương phỏp điều khiển thớch nghi trực tiếp, cú thể nhận thấy những mụ hỡnh đối tượng thớch hợp với phương phỏp này là hệ tuyến tớnh bất biến một đầu vào - một đầu ra ( SISO LTI ) với pha cực tiểu, tức là tất cả cỏc điểm zero nằm ở mặt phẳng trỏi ( Re(s) < 0). Trong khi đú, phương phỏp điều khiển thớch nghi giỏn tiếp cú thể ỏp dụng cho cả đối tượng điều khiển với pha cực tiểu hay pha khụng cực tiểu.
Hỡnh 2.16: Hệ thống điều khiển thớch nghi theo mụ hỡnh chuẩn
Hệ thống thớch nghi theo mụ hỡnh là mụ hỡnh trong những hệ điều khiển thớch nghi điển hỡnh. Đú là một hệ thống thớch nghi trong đú đặc tớnh tạo ra mong muốn được cho bằng mụ hỡnh mẫu. Mụ hỡnh mẫu sẽ cho tớn hiệu đỏp ứng mong muốn như một tớn hiệu điều khiển và qua đú cũng xỏc định đặc tớnh của hệ thống. Sơ đồ cấu trỳc cơ bản của điều khiển thớch nghi theo mụ hỡnh chuẩn được trỡnh bày trờn hỡnh ( 2.10 ).
Hệ thống điều khiển gồm bốn khõu chớnh:
- Khối đối tượng điều khiển chứa cỏc tham số biến đổi trong quỏ trỡnh làm việc.
- Mụ hỡnh mẫu cho tớn hiệu ra biểu diễn tớn hiệu ra mong muốn của đối tượng điều khiển.
- Bộ điều khiển.
- Cơ cấu điều chinh tham số ( cơ cấu thớch nghi ).
Hệ thống thớch nghi theo mụ hỡnh chuẩn như trờn bao gồm hai mạch vũng. Mạch vũng bờn trong là mạch vũng phản hồi thụng thường gồm bộ điều khiển và thiết bị được điều khiển. Mạch vũng bờn ngoài là mạch vũng thớch nghi điều chỉnh cỏc tham số của bộ điều khiển sao cho sai lệch giữa tớn hiệu ra
của quỏ trỡnh và tớn hiệu ra của mụ hỡnh là nhỏ nhất. Vấn đề cơ bản trong hệ thống thớch nghi theo mụ hỡnh chuẩn là việc xỏc định luật điều chỉnh sao cho đối với một hệ ổn định thỡ sai lệch là bằng khụng tức là khi cấu trỳc và tớnh chất động học của đối tượng điều khiển thay đổi thỡ đặc tớnh vào – ra của hệ cũng giống như mụ hỡnh chuẩn. Cơ cấu thớch nghi dựa trờn tớn hiệu sai lệch giữa tớn hiệu ra chuẩn và tớn hiệu ra thực của hệ thống để xỏc định thụng số bộ điều khiển sao cho hệ thống ổn định và hội tụ.Cơ cấu thớch nghi cú thể dựng phương phỏp điều khiển thớch nghi trực tiếp hoặc giỏn tiếp để giải quyết bài toỏn đặt ra.
Luật điều chỉnh tham số trong hệ điều khiển thớch nghi theo mụ hỡnh chuẩn thường cú dạng:
dθ
=−γe ∂e
dt ∂θ
Trong đú, e = Ym – Y là sai lệch giữa quỏ trỡnh và mụ hỡnh, θ là tham số bộ điều khiển. Đại lượng ∂e là đạo hàm độ nhạy của sai lệch đối với tham số θ.
∂θ
Luật điều chỉnh đối với tham số này cú thể coi như là luật gradient để làm cực tiểu bỡnh phương sai lệch e2.