3. Nội dung của luận văn
2.1.3. Nguyờn lớ làm việc của hệ MRAC
MRAC xuất phỏt từ phƣơng phỏp điều khiển theo mụ hỡnh mẫu (MRC - Model Referance Control). Mục tiờu của MRC là tỡm luật điều khiển phản hồi (Feedback Control Laws) để thay đổi cấu trỳc của đối tƣợng sao cho đặc tớnh vào/ra giống nhƣ của mụ hỡnh mẫu. Hàm Wm(s) của mụ hỡnh mẫu đƣợc thiết kế sao cho khi cho tớn hiệu vào r(t) thỡ tớn hiệu ra ym(t) của mụ hỡnh mẫu sẽ bỏm sỏt tớn hiệu ra của đối tƣợng yp(t). Bộ điều khiển phản hồi C ( *
c) đƣợc thiết kế sao cho tất cả tớn hiệu là giới hạn (Bound) và hàm truyền của mạch vũng kớn từ r(t) đến yp(t) là trựng với Wm(s). Hàm truyền này đảm bảo rằng đối với bất kỡ tớn hiệu vào r(t) nào thỡ sai số e1(t) giữa ym(t) và yp(t) cũng sẽ tiến tới 0, khi thời gian tiến tới vụ cựng: (ym(t), yp(t) 0; t ). Hàm truyền này nhận đƣợc bằng cỏch khử bỏ Zero của hàm truyền của đối tƣợng Gp(s) và thay thế nú bằng Wm(s) thụng qua việc sử dụng bộ điều khiển phản hồi C ( *
c). Việc khử bộ Zero của đối tƣợng sẽ phải hạn chế đối tƣợng pha nhỏ nhất, cú nghĩa là cú Zero ổn định. Nếu cú Zero của đối tƣợng khụng ổn định việc khử nú chỉ dễ dàng khi tớn hiệu là 0 ở giới hạn (Unbounded signal).
Thiết kế C ( *
c) đũi hỏi phải biết về hệ số của hàm truyền Gp(s). Nếu * là vộc tơ chứa hệ số của hàm truyền đối tƣợng Gp(s) = Gp(s, *), thỡ vộc tơ thụng số của bộ điều khiển C ( *
c) cú thể tớnh đƣợc bằng cỏch giải phƣơng trỡnh đại số dạng: *
c= F. *.
Theo nghĩa đú cú thể nghiờn cứu tƣơng đƣơng bằng cỏch thay thế * khụng biết trong luật điều khiển bằng cỏch đỏnh giỏ của nú c(t) nhận đƣợc bằng nghiờn cứu trực tiếp hoặc giỏn tiếp.
Cấu trỳc của sơ đồ MRC của đối tƣợng SISO tuyến tớnh dừng đƣợc mụ tả ở hỡnh 2.7. Trong phƣơng phỏp điều khiển theo mụ hỡnh mẫu, nếu ta khụng biết vộc tơ tham số của đối tƣợng * thỡ ta khụng thể tớnh đƣợc vộc tơ tham số của bộ điều khiển *
Do đú, phƣơng phỏp điều khiển theo mụ hỡnh mẫu chỉ ỏp dụng đƣợc đối với đối tƣợng cú thụng số và cấu trỳc biết trƣớc.
Hỡnh 2.7: Sơ đồ ĐKTN theo mụ hỡnh mẫu
Để giải quyết đƣợc bài toỏn điều khiển theo mụ hỡnh mẫu với đối tƣợng cú thụng số và cấu trỳc khụng biết trƣớc hoặc thay đổi, thỡ phƣơng phỏp điều khiển trờn cần kết hợp với phƣơng phỏp điều khiển thớch nghi để thay thế *
c
trong luật điều khiển bằng vộc tơ thụng số đỏnh giỏ *
c. Từ đú ta cú phƣơng phỏp điều khiển thớch nghi theo mụ hỡnh mẫu (MRAC).
Vộc tơ (t) cú thể thu đƣợc bằng phƣơng phỏp đỏnh giỏ trực tiếp hoặc phƣơng phỏp đỏnh giỏ giỏn tiếp, từ đú ta cú thể chia phƣơng phỏp điều khiển thớch nghi theo mụ hỡnh mẫu thành hai phƣơng phỏp:
+ Phƣơng phỏp điều khiển thớch nghi theo mụ hỡnh mẫu trực tiếp. + Phƣơng phỏp điều khiển thớch nghi theo mụ hỡnh mẫu giỏn tiếp.
Trong hệ ĐKTN do chƣa biết cỏc thụng số của đối tƣợng điều khiển nờn cỏc thụng số của bộ điều khiển phải đƣợc cỏc luật thớch nghi cập nhật. Do đú, việc thiết kế luật thớch nghi sẽ bao gồm cả việc chọn luật thớch nghi và chứng minh sự ổn định của hệ thống.
Việc thiết kế luật thớch nghi thƣờng gồm cỏc bƣớc sau: + Chọn luật thớch nghi cú chứa cỏc biến thụng số.
+ Chọn luật thớch nghi để điều chỉnh những thụng số này. + Phõn tớch đặc tớnh hội tụ của hệ thống. u r y e(t) ym + _ _ Mễ HèNH MẪUWm(s). BỘ ĐIỀU KHIỂN C ( *c) ĐỐI TƢỢNG G(s).