tailieunhanh - Tổng hợp hệ thống điều khiển phi tuyến trên cơ sở logic mờ, mạng nơ ron

Bài báo này sẽ tổng hợp bộ điều khiển thích nghi trên cơ sở PID kết hợp với lôgic mờ, mạng nơ ron cho đối tượng phi tuyến có phần động học tuyến tính ở dạng tổng quát bậc n. | TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Tập 46 số 4 2008 Tr. 19-31 TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU KHIÉN PHI TUYÉN TRÊN cơ SỞ LOGIC MỜ MẠNG Nơ RON LÊ HÙNG LÂN NGUYỀN VĂN TIÈM 1. ĐẶT VÁN ĐÈ Trong các hệ thống điều khiển phi tuyến người ta luôn nghiên cứu tìm ra những phương pháp điều khiển thích nghi nhằm nâng cao chất lượng điều khiển. Xu hướng sử dụng lí thuyết điều khiển hiện đại như logic mờ 1 4 6 và mạng nơ ron 7 - 8 để nhận dạng thành phần phi tuyến và tính toán lượng điều khiển để bù lại ảnh hưởng phi tuyến cũng được quan tâm. Các công trình 1 4 cũng đã dựa trên việc tính toán nhận dạng phi tuyến thành từng phần tuyến tính trên cơ sở đó tính toán hiệu chỉnh tham số PID. Trong 2 - 3 lại sử dụng nguyên lí giữ nguyên PID đồng thời thiết kế thêm mạch điều khiển bù trực tiếp. Bài báo này sẽ tổng hợp bộ điều khiển thích nghi trên cơ sở PID kết hợp với logic mờ mạng nơ ron cho đối tượng phi tuyến có phần động học tuyến tính ở dạng tổng quát bậc n. 2. ĐẶT BÀI TOÁN f Trong thực tế điều khiển các đối tượng điều khiển khi xét đến ảnh hưởng của các yếu tố như ma sát điều kiện môi trường nhiễu . thì đa số các đối tượng điều khiển đều có bản chất phi tuyến. Xét một lớp đối tượng điều khiển có động học cơ bản của phần tuyến tính trong trường hợp tổng quát là khâu quán tính bậc n như sau p s 2ẶÌ -------- ------c ---------------- 1 ơ s sn an_xsn x . aỵs a0 với phần tuyến tính 1 người ta thường sử dụng bộ điều khiển PID ở dạng 2 z w o O Ịe t dt kDè t kr e t . kD 2 Thực tế đối tượng điều khiển phải được mô tả bằng mô hình bất định sau cu t c y Ạ ý t y t . y t rf í Ị trong đó f y ý là thành phần phi tuyến và ta giả thiết là hàm phi tuyến trơn có đạo hàm d t là nhiễu tác động vào hệ thống đây là thành phần ngẫu nhiên không biết trước. Như vậy đối tượng 3 bao gồm sự có mặt đầy đủ của động học phần tuyến tính 1 phần phi tuyến và nhiễu. Khi tác động của phi tuyến và nhiễu còn yếu thì có thể sử dụng bộ điều khiển 2 . Khi có nhiễu và phi tuyến tác động mạnh vào hệ thống thì bộ điều khiển 2 không đáp ứng