- Ngày nay, với tốc độ phỏt triển vượt bậc của tin học và sự tương đối hoàn thiện của lý thuyết điều khiển đó chắp cỏnh cho sự phỏt triển đa dạng và phong phỳ
4.2.2. Tổng hợp bộ điều chỉnh mờ PD
Bộ điều khiển mờ PD được thiết kế theo mụ hỡnh mờ Sugeno bậc "0", cú nghĩa là cỏc hàm liờn thuộc đầu ra cú dạng hằng số. Cỏc bước tiến hành tổng hợp bộ điều chỉnh vị trớ dựng bộ điều khiển mờ PD như sau:
1. Định nghĩa cỏc biến vào ra:
Bộ điều khiển mờ PD nối tiếp với PD kinh điển gồm cú hai đầu vào và một đầu ra.
- Đầu vào thứ 1 là sai lệch giữa vị trớ đặt và vị trớ thực của hệ thống, đại lượng này được ký hiệu là ST.
- Đầu vào thứ 2 là tốc độ biến thiờn theo thời gian của sai lệch giữa vị trớ đặt và vị trớ thực của hệ thống, đại lượng này được ký hiệu là DST.
- Đầu ra của bộ điều khiển này là giỏ trị điện ỏp một chiều, đại lượng này được ký hiệu là Udk.
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: Sai lệch ST được chọn trong miền giỏ trị [-5,+5] rad; tốc độ biến đổi DST của sai lệch cũng cú miền giỏ trị nằm trong khoảng [-5,+5] rad/s và điện ỏp một chiều Udk nằm trong khoảng [-10,+10] V.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 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. Vỡ vậy, chọn số lượng tập mờ cho mỗi biến ngụn ngữ là 5. Ta ký hiệu 5 biến ngụn ngữ như sau:
Âm nhiều - BN (Big Negative) Âm ớt - SN (Small Negative) Khụng - ZE (Zero)
Dương ớt - SP (Small Positive) Dương nhiều - BP (Big Positive)
Với những ký hiệu như trờn thỡ miền xỏc định ngụn ngữ của cỏc biến vào là: ST {BN, SN, ZE, SP, BP}
DST {BN, SN, ZE, SP, BP}
Vỡ bộ điều khiển mờ PD được thiết kế theo mụ hỡnh mờ của Sugeno bậc "0" nờn biến ra của nú cú dạng cỏc hằng số như sau:
Udk {-10, -7.5, -5, -2.5, 0, 2.5, 5, 7.5, 10}
Xỏc định kiểu hàm liờn thuộc: Tất cả cỏc hàm liờn thuộc của hai biến vào cú dạng hỡnh tam giỏc.
Rời rạc hoỏ tập mờ.
3. Xõy dựng cỏc luật điều khiển: Theo kinh nghiệm thiết kế, cỏc luật điều khiển được xõy dựng theo bảng sau, tổng cộng cú 25 luật điều khiển:
DST BP (5) SP (2.5) ZE (0) SN (-2.5) BN (-5) ST BN (-5) 0 -2.5 -5 -7.5 -10 SN (-2.5) 2.5 0 -2.5 -5 -7.5 ZE (0) 5 2.5 0 -2.5 -5 SP (2.5) 7.5 5 2.5 0 -2.5 BP (5) 10 7.5 5 2.5 0
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Sử dụng cụng cụ Toolbox Fuzzy Logic và Simulink của phần mềm Matlab để xõy dựng bộ điều khiển mờ PD theo những thiết kế trờn. Cụng cụ Toolbox Fuzzy Logic cho phộp người sử dụng thiết kế bộ điều khiển mờ nhanh chúng, chớnh xỏc và cho phộp kết xuất kết quả ra vựng Workspace để tiến hành mụ phỏng bằng cụng cụ Simulink của Matlab.
Hỡnh 4.2. Định nghĩa cỏc biến vào ra của bộ điều khiển mờ PD
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hỡnh 4.4. Định nghĩa cỏc tập mờ cho biến DST của bộ điều khiển mờ PD
Hỡnh 4.5. Định nghĩa cỏc tập mờ cho biến Udk của bộ điều khiển mờ PD
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hỡnh 4.7. Bề mặt đặc trưng cho quan hệ vào ra của bộ điều khiển mờ PD
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn