4.6:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
H 4.8:
4.9:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
4.11:
4.12:
4.13: h nghi bộ điều khiển khi có nhi u cho góc pitch
Qua các kết quả thực nghiệm với hai bộ điều khiển PID thường và PID thích nghi ta thấy rằng, khi hệ thống sử dụng bộ điều khiển PID thích nghi sẽ cho kết quả bám và loại trừ nhiễu tốt hơn so với khi sử dụng bộ PID thường.
Kết luận Chƣơng 4
thích nghi trực tiếp trên cơ sở MRAS. Qua :
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ -
.
- Tín hiệu bám tốt, với các nhi
hơn bộ PID thường.
nghi trực tiếp là: khi thông số của đối tượng thay đổi, bộ điều khiển tự động hiệu chỉnh các thông số Kp, Ki, Kd và sau một khoảng thời gian xác định, sai lệch của hệ thống tiến dần đến 0.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ :
- Hệ thống hoạt động ổn định;
- Tín hiệu thực bám với tín hiệu đặt khi cho tí
. -
nhiễu. Kết quả này so sánh với khi dùng bộ PID thường là tốt hơn cả về sai lệch và thời gian tiến tới ổn định.
- Từ kết quả mô phỏng nhận thấy ưu điểm của hệ điều khiển thích nghi trực tiếp là: khi thông số của đối tượng thay đổi, bộ điều khiển tự động hiệu chỉnh các thông số Kp, Ki, Kd và sau một khoảng thời gian xác định, sai lệch của hệ thống tiến dần đến 0.
khiển PID thường và bộ điều khiển PID thích nghi trực tiếp trên cơ sở MRAS. :
- Hệ thống hoạt động ổn định; -
.
- Tín hiệu bám
hơn bộ PID thường.
Các nghiên cứu và tính toán lý thuyết trước đây của luận văn thường được kiểm chứng bằng mô phỏng trong miền thời gian ảo. Ngày nay, trước yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo, luận văn đã tiến hành thí nghiệm đánh giá kết quả trong miền thời gian thực. Do sự đa dạng của các đề tài, cho nên yêu cầu thiết bị của nhà trường đáp ứng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
đầy đủ là rất khó khăn. Mặt khác, thời gian làm luận văn có hạn nên nếu phải mua sắm thiết bị để xây dựng hệ thống và bộ điều khiển mà chỉ dùng cho một luận văn thì đầu tư rất lớn vượt quá khả năng của học viên. Như vậy, sự hỗ trợ và tạo điều kiện tối đa về thiết bị của Nhà trường là hết sức to lớn.
Do đó hướng phát triển tiếp theo của đề tài là thực hiện tối ưu hóa bộ điều khiển PID đồng thời áp dụng bộ điều khiển PID kết hợp với điều kh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Blythe, P.W. and Chamitoff, G.: „Estimation of aircrafts aerodynamic coefficients using recurrent neural networks‟, Proceedings of the Second Pacific International Conference on Aerospace Science and Technology, Australia, 1995.
[2] Nguyen Duy Cuong, “Advanced Controllers for Electromechanical Motion Systems”, Doctorate dissertation, 2008
[3]. Chon, K.H. and Cohen, R. J.: „Linear and non-linear ARMA model parameter estimation using an artificial neural network‟, IEEE Transaction on Biomedical Engineering, 1997, Vol. 44, No. 3, pp. 168-74.
[4]. Kim, B.S. and Calise, A.J.: „on-linear flight control using neural networks‟, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 1998, Vol. 20, No. 1, pp. 26-33.
[5]. Talebi, H.A., Patel, R.V. and Asmer, H.: „Dynamic modeling of flexible-link manipulators using neural networks with application to the SSRMS‟, Proceedings of IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems, Victoria, Canada, 1998.
[6]. Lyshevski, S.E.: „Identification of non-linear flight dynamics: theory and practice‟, IEEE Trans. on Aerospace and Electronics Systems, 2000, Vol. 36 No. 2, pp. 383-92.
[7]. Bruce, P.D. and Kellet, M.G.: „Modeling and identification of non-linear aerodynamic functions using b-splines‟, Proceedings of the Institution of Mechanical. Engineers, 2000, Vol. 214 (Part G), pp. 27-40.
[8] Lammerts, Ivonne M. M., 1993, “Adaptive Computed Reference Computed Torque Control of Flexible Manipulators”, PhD thesis, Eindhoven University of Technology, Eindhoven, The Netherlands.
[9]. Shaheed, M.H. and Tokhi, M.O.: „Dynamic modeling of a single-link flexible manipulator: parametric and non-parametric approaches‟, Robotics, 2002, Vol. 20, pp. 93-109.
[10] Marek. K, Vladimir. B, and Petr. C, “Adaptive Control of Twin Rotor MIMO System: Polynomial Approach”, IFAC, 2005
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
[11] Peng. W and Te. W. L, “Decoupling Control of a Twin rotor MIMO System using Robust Deadbeat Control Technique”, 2007
[12]. Akbar. R, Shaheed. M. H, and Abdulrahman. H. B, “Adaptive Nonlinear Model Inversion Control of a Twin Rotor System Using Artificial Intelligence”, 16th IEEE International Conference on Control Applications, Singapore, 2007.
[13]. Belkheiri. Mohammed; Rabhi. A; Boudjema. F; El Hajjaji. A; Bosche. J, “Model Parameter Identification and Nonlinear Control of a Twin Rotor MIMO System – TRMS System Identification” 15th IFAC Symposium on System Identification, 2009 [14]. Jih. G. J & Kai. T. T, “Design and realization of a hybrid intelligent controller for a twin rotor mimo system”, Journal of Marine Science and Technology, Vol. 21, No.3, pp. 333-341, 2013
[15]. Usman. A, Waquas. A, and Syed Mahad. A. B, “H2 and H∞ Controller Design of Twin Rotor System”, Intelligent Control and Automation, 2013.
[16] Maryam. J and Mohammad. F, “Adaptive Control of Twin rotor MIMO System Using Fuzzy Logic”, Journal of Iran University of Science and Technology.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ I CAM ĐOAN………..…….i ………...….………....ii M ………....…..…..iii ….……...v .……….…….…….viii ………..….1
CHƢƠNG I: GIỚI THIỆU MÔ HÌNH MÁY BAY TRỰC THĂNG THÔNG QUA HỆ THỐNG TWIN ROTOS MIMO SYSTEM ... 4
... 4
1.2. Cấu tạo hệ Twin Rotor MIMO System (TRMS) ... 8
1.3. Các khó khăn khi thiết kế bộ điều khiển cho TRMS. ... 10
1.3.1. Tính phi tuyến và hiện tượng xen kênh ... 10
1.3.2. Bất định mô hình ... 10
1.4. Tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước ... 11
1.4.1. Nhận dạng mô hình ... 11
1.4.2. Chiến lược điều khiển ... 11
1.5. Động lực cho việc sử dụng điều khiển PID thích nghi trực tiếp dựa trên cơ sở mô hình mẫu (Model Reference Adaptive Systems MRAS) ... 13
1.6. Thiết kế hệ thống điều khiển? Nhiệm vụ của tác giả? ... 13
1.7. Mong muốn đạt được. ... 15
CHƢƠNG 2: MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA TWIN ROTORS MIMO SYSTEM ... 16
2.1. Giới thiệu chung ... 16
2.2. Xây dựng mô hình toán của TRMS theo phương pháp Newton ... 16
2.3. Xây dựng mô hình toán của TRMS theo Euler-Lagrange (EL) ... 25
CHƢƠNG III: THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID THÍCH NGHI TRỰC TIẾP DỰA TRÊN CƠ SỞ MÔ HÌNH MẪU ĐỂ ĐIỀU KHIỂN HỆ TRMS ... 31
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
3.1.1. Lịch sử phát triển của hệ điều khiển thích nghi ... 31
3.1.2. Khái quát về hệ điều khiển thích nghi ... 33
3.1.3. Cơ chế thích nghi – thiết kế bộ điều khiển thích nghi dựa vào luật MIT ... 39
... 58
... 60
3.3.1. Tính toán thông số cho bộ điều khiển PID ... 60
3.3.2. Tính toán thông số cho bộ điều khiển PID thích nghi ... 61
3.4. Mô phỏng hệ thống ... 64
CHƢƠNG 4: ... 71
4.1. Giới thiệu hệ thống TMRS ... 71