Bộ thông số PID khi dùng GA kết hợp với tri thức của chuyên gia đã giải quyết bài toán một cách tổng quát, đến đây, ta đã hoàn toàn bỏđi các hành động can thiệp của con người trong tất cả các khâu thiết kế! Cách tìm bộ thông số PID theo Ziegler-Nichols không phải tổng quát, không đạt tối ưu, và ta sẽ gặp nhiều điều phiền phức nếu cố tìm thông số PID theo cách kinh điển này trong khi phần cứng hạn chếđể có thể tìm được thời hằng Tc
(hằng số thời gian điện cơ) của động cơ.
Với cách áp dụng lý thuyết mới của các tác giảGuillermo J. Silva, Aniruddha Datta, S. P. Bhattacharyya (8) vùng khả nghiệm sẽ luôn tồn tại nếu hàm truyền của đối tượng ban đầu có thểđiều khiển được bằng khâu PID.
Áp dụng lý thuyết này để tìm các thông số PID thích hợp trong điều khiển mờ thích nghi gián tiếp cũng là một hướng giải quyết bài toán, cách ấy được xem là một phương án kết hợp để mô hình có thể giải tối ưu theo nhiều lựa chọn.
Yêu cầu chống nhiễu tải và nhiễu đo cũng được đặt ra:
o Nếu sử dụng P89LPC922 và không dùng thêm sensor ngoài, ta thật khó khăn để chống nhiễu đo, giá trịđo hoàn toàn phụ thuộc vào encoder quang, mà sự hạn chế của encoder thì đã được phân tích trên. Nếu sử dụng P89LPC952, có thể hạn chế bằng dùng thêm hồi tiếp dòng từ driver của động cơ bằng bộ ADC10 bit.
o Với nhiễu tải, nếu xây dựng mô hình tham chiếu đầy đủ, hoàn toàn có thể khắc phục sự cố với mức độ cho phép <về thời gian đáp ứng> trong phạm vi của công suất toàn mạch. Cách xây dựng hệ STR để chống nhiễu tải theo phương pháp bình phương cực tiểu tổng quát cũng đã được xét tới nhưng không thể thực thi trong quá trình thực nghiệm do thuật toán quá phức tạp để MCU8bit có thểđảm đương.
Ý định xây dựng một bộđiều khiển theo yêu cầu người dùng cũng được đặt ra: với các thông số POT, SETTLING TIME, STEADY STATE ERROR tùy định trong thuật toán GA, ta hoàn toàn có thể thỏa mãn nếu có cá thể tồn tại sau luật sinh tồn
DC Motor Control Module VI.Kết luận:
Cách điều khiển động cơ hoàn chỉnh trong đề tài này sẽ là sự kết hợp giữa khóa mờ, PID kinh điển và tham chiếu mô hình chuẩn. Một khâu lai kết hợp nhiều lý thuyết có thể phức tạo về thuật toán xử lý nhưng sẽ tốt hơn về đáp ứng.
Thật ra, với bộ thông số PID tìm nhờ GA, ta hoàn toàn có thể sử dụng bộ điều khiển kinh điển để đáp ứng yêu cầu đặt ra của bài toán, việc xây dựng thêm mô hình diễn tả đầy đủ đặc tính của động cơ được người viết xem là một phương án để đối phó với các biến loạn của nhiễu tác động lên hệ thống.
Với lý thuyết trình bày, con người không cần can thiệp vào các khâu thiết kế, ta sẽ quen dần với việc nhờ máy móc làm toàn bộ các công việc mà con người đã dạy cho nó!
Bằng việc sử dụng nhân điều khiển P89LPC922 với các tính năng tương đối mạnh của nó, ta có thể làm được nhiều việc cho các mô hình điều khiển nhỏ, rất thích hợp cho đề tài của sinh viên.
Ứng dụng của đề tài:
i. Là modul cho các đối tượng điều khiển cần dẫn động, hoặc mô hình đối tượng cần công suất thay đổi. Rất thích hợp cho các đội thi Robocon năm nay. ☺ cần công suất thay đổi. Rất thích hợp cho các đội thi Robocon năm nay. ☺
ii. Trong phạm vi ứng dụng rộng hơn, mang tính thương mại, có thể tạo thành modul điều khiển động cơ hòan thiện thỏa mãn các chuẩn thông thường<về giao tiếp ngoại vi, chất lượng cần đạt, các thông số kĩ thuật khác về đầu vào- đầu ra của sản phẩm>
iii. Bằng việc giao tiếp máy tính, đề tài là mô hình tương đối tốt để điều khiển các đối tượng khác, như lò nhiệt chẳng hạn, khi đó, thông số chỉnh đổi là giá trị cập nhật của sensor: thay vì cần thông tin từ encoder, ta cần thông tin từ sensor nhiệt.
VII.Dựđịnh:
(VII) Tài liệu tham khảo VIII.Tài liệu tham khảo:
(1) Giáo trình môn vi xử lý-ThS Hồ Trung Mỹ-NXB ĐHQG TPHCM.
(2) Giáo trình môn Lý thuyết điều khiển tựđộng-Phó GS-TS Nguyễn Thị Phương Hà- TS Huỳnh Thái Hoàng- NXB ĐHQG TPHCM.
(3) Giáo trình môn Lý thuyết điều khiển hiện đại-Phó GS-TS Nguyễn Thị Phương Hà-
NXB ĐHQG TPHCM tháng 8 năm 2005.
(4) Giáo trình môn Điện tử công suất-ThS Huỳnh Văn Kiểm-Tài liệu học kì 2 năm học 2004-2005.
(5) Datasheets và User manual MCU P89LPC920/921/922 (Philips Semiconductor) (6) The PID Control Algorithm: ‘How it works, how to tune it, and how to use it’- John
A. Shaw- Process Control Solutions.
(7) Neural network for controls-Edited by W.Thomas Miller, III, Richard S.Sutton and
Paul J.Werbos-The MIT Press.
(8) New Results on the Synthesis of PID Controllers-Guillermo J. Silva, Aniruddha
Datta, S. P. Bhattacharyya-IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL, VOL.
47, NO. 2, FEBRUARY 2002. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
(9) Fuzzy Control-Kelvin M.Passino-Stephen Yurkovich-Department of Electrical Engineering-The Ohio State University-Addison Wesley Longman Inc.
(10) Biomimicry-Kelvin M.Passino-Stephen Yurkovich-Department of Electrical
Engineering-The Ohio State University-Addison Wesley Longman Inc.
(11) Đề tài thảo luận LTĐKTĐ nhóm 8 lớp DD02KSTN: ‘Những kết quả mới về tổng
hợp bộ điều khiển PID’-Nguyễn Đức Hoàng, Võ Lê Duy Tân,Vũ Hoàng Dũng- Khoa
học và tuổi trẻ.
(12) C51 Primer: ‘An Introduction To The Use Of The Keil C51 Compiler On The 8051 Family’, ©Hitex Ltd.
(13) Application Note: driver LMD18200 (©National Semiconductor)
Từ khóa tìm kiếm các tài liệu sử dụng:
English: Neural network, PID, Genetic Algorithms (GA), reference model,
classical control, modern control, hybrid method, P89LPC922, LMD18200, power electronic, micro controller, real time operation.
Tiếng Việt: mạng nơron, điều khiển hiện đại, điều khiển kinh điển, mô hình tham chiếu, điện tử công suất, vi xử lý, điều khiển thời gian thực.
Các phiên bản cập nhật
Các phiên bản cập nhật:
Ngày 8/10/2005: Sử dụng mô hình tham chiếu để điều khiển
Ngày 20/11/2005: Sử dụng khâu PID kinh điển kết hợp Fuzzy switch. Ngày 30/11/2005: Điều khiển kết hợp PID kinh điển và mô hình tham chiếu.
Ngày 12/12/2005: Sử dụng lý thuyết mới để tìm bộ thông số PID-GA sử dụng tri thức chuyên gia.
Ngày 16/12/2005: Chỉnh sửa form trình bày.
Ngày 23/12/2005: Sửa lại phần lý thuyết về mô hình tham chiếu.
Hochiminh city University of Technology, Saturday, December 24, 2005
KHOA HỌC VÀ TUỔI TRẺ
Notes:
Bản cập nhật mới nhất có ở trang: http://www.khvt.com/robotics/dcmotor/pdf/dc_modul.pdf
Các giải thuật và code của phần này có ghi chi tiết trong Files pdf. ---@---
Phiên bản cập nhật: 200512231800