19
- 1 - Chương 1 M M Ơ Ơ ̉ ̉ Đ Đ Â Â ̀ ̀ U U 1.1 MC ĐÍCH CA LUN VĂN Luận văn này nghiên cứu lý thuyết mờ, từ đó ứng dụng vào để thiết kế hệ thống điều khiển mờ cân bằng con lắc ngược quay theo phương thẳng đứng trong khi phần đĩa quay di chuyển trong mặt phẳng nằm ngang theo tín hiệu điều khiển. 1.2 CU TRÚC CA LUN VĂN Luận văn được chia thành các chương như sau: Chương 1: MỞ ĐẦU Giới thiệu sơ lược về lý thuyết điều khiển mờ, nêu mục đích của luận văn và cấu trúc của luận văn. Chương 2: LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN MỜ Giới thiệu một số khái niệm cơ bản của lý thuyết mờ, một số phép toán trong lý thuyết mờ và giới thiệu về hệ thống điều khiển mờ cùng một số đặc điểm, phương pháp thiết kế bộ điều khiển mờ. Chương 3: MÔ HÌNH CON LẮC NGƯỢC QUAY Tìm hiểu về cấu tạo vật lý, mô hình động học và mô hình của con lắc ngược quay trên Simulink của MatLAB. Chương 4: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHO CON LẮC NGƯỢC QUAY Thiết kế bộ điều khiển mờ điều khiển cân bằng con lắc ngược quay theo phương thẳng đứng, mô phỏng trên MatLAB. Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Doko.vn 198548 Nghien Cuu Thuat Toan Mo Dieu Khien Con

Embed Size (px)

DESCRIPTION

hot

Citation preview

  • - 1 -

    Chng 1

    MM UU

    1.1 MMCC CCHH CCAA LLUUNN VVNN

    Lun vn ny nghin cu l thuyt m, t ng dng vo thit k h thng iu

    khin m cn bng con lc ngc quay theo phng thng ng trong khi phn a quay

    di chuyn trong mt phng nm ngang theo tn hiu iu khin.

    1.2 CCUU TTRRCC CCAA LLUUNN VVNN

    Lun vn c chia thnh cc chng nh sau:

    Chng 1: M U

    Gii thiu s lc v l thuyt iu khin m, nu mc ch ca lun vn v cu

    trc ca lun vn.

    Chng 2: L THUYT IU KHIN M

    Gii thiu mt s khi nim c bn ca l thuyt m, mt s php ton trong l

    thuyt m v gii thiu v h thng iu khin m cng mt s c im, phng php

    thit k b iu khin m.

    Chng 3: M HNH CON LC NGC QUAY

    Tm hiu v cu to vt l, m hnh ng hc v m hnh ca con lc ngc quay

    trn Simulink ca MatLAB.

    Chng 4: THIT K B IU KHIN M CHO CON LC NGC QUAY

    Thit k b iu khin m iu khin cn bng con lc ngc quay theo phng

    thng ng, m phng trn MatLAB.

    Chng 5: KT LUN V HNG PHT TRIN

  • - 2 -

    Chng 2

    LLYY TTHHUUYY TT II UU KKHHII NN MM

    2.1 GGIIII TTHHIIUU

    Trong cuc sng hng ngy chng ta lun i din vi nhng thng tin khng r

    rng, nhng g chng ta gii quyt hu nh khng y , chnh xc, hay khng c bin

    gii r rng. V d nh mc cht lng trong bnh bao nhiu l thp ngi iu khin

    ng m van cho hp l, nu nhit cao th tng cng sut my iu ha, H thng

    nh phn, trng en r rng ca my tnh khng th gip gii quyt cc vn ny. Nm

    1965 ca th k XX, gio s Lofti A. Zadeh Trng i hc California - M a ra

    khi nim v l thuyt tp m, da trn mt nhm s khng chnh xc gii quyt cc

    vn m h. Sau cc nghin cu l thuyt v ng dng tp m pht trin mt cch

    mnh m.

    Tp m v logic m da trn suy lun ca con ngi v cc thng tin khng chnh

    xc hoc khng y v h thng hiu bit v iu khin h thng mt cch

    chnh xc. iu khin m chnh l bt chc cch x l thng tin v iu khin ca con

    ngi i vi cc i tng. Do vy, b iu khin m thch hp iu khin nhng

    i tng phc tp m cc phng php kinh in khng cho c kt qu mong mun.

    2.2 II UU KKHHII NN MM

    Trong nhng nm gn y, l thuyt logic m c nhiu p dng thnh cng trong

    lnh vc iu khin. B iu khin da trn l thuyt logic m gi l b iu khin

    m. Tri vi k thut iu khin kinh in, k thut iu khin m thch hp vi cc i

    tng phc tp, khng xc nh m ngi vn hnh c th iu khin bng kinh nghim.

    c im ca b iu khin m l khng cn bit m hnh ton hc m t c tnh

    ng ca h thng m ch cn bit c tnh ca h thng di dng cc pht biu

    ngn ng. Cht lng ca b iu khin m ph thuc rt nhiu vo kinh nghim ca

    ngi thit k.

    V nguyn tc, h thng iu khin m cng khng c g khc so vi h thng iu

    khin t ng thng thng khc. S khc bit y l b iu khin m lm vic c t

    duy nh b no di dng tr tu nhn to. Nu khng nh vi b iu khin m c

    th gii quyt mi vn t trc n nay cha gii quyt c theo phng php kinh

    in th khng hon ton chnh xc, v hot ng ca b iu khin ph thuc vo kinh

    nghim v phng php rt ra kt lun theo t duy con ngi, sau uc ci t vo

    my tnh da trn c s logic m. H thng iu khin m do cng c th coi nh

  • - 3 -

    mt h thng neural (h thn kinh), hay ng hn l mt h thng iu khin c thit

    k m khng cn bit trc m hnh ca i tng.

    B iu khin m c th dng trong cc s iu khin khc nhau. Sau y l 2 s

    iu khin thng gp:

    iu khin trc tip

    B iu khin m c dng trong ng thun (forward path) ca h thng iu

    khin ni tip. Tn hiu ra ca i tng iu khin c so snh tn hiu t, nu c sai

    lch th b iu khin m s xut tn hiu tc ng vo i tng nhm mc ch lm sai

    lch gim v 0. y l s iu khin rt quen thuc, trong s ny, b iu khin

    m c dng thay th b iu khin kinh in.

    iu khin thch nghi

    Cc quy tc m cng c th dng hiu chnh thng s ca b iu khin tuyn

    tnh trong s iu khin thch nghi. Nu mt i tng phi tuyn thay i im lm

    vic, cht lng iu khin tt th thng s ca b iu khin phi thay i theo.

    Hnh 2.12 l s iu khin thch nghi vi b gim st m (fuzzy supervisor).

    Hnh 2.11: iu khin m trc tip

    Hnh 2.12: iu khin thch nghi m

    2.2.1 Cu trc b iu khin m

    B iu khin m c bn c ba khi chc nng l m ha, h quy tc v gii m.

    Thc t trong mt s trng hp khi ghp b iu khin m vo h thng iu khin cn

    thm hai khi tin x l v hu x l. Chc nng ca tng khi trong s trn c

    m t sau y:

    2.2.1.1 Khi tin x l

    Tn hiu vo b iu khin thng l gi tr r t cc mch o, b tin x l c chc

    nng x l cc gi tr o ny trc khi a vo b iu khin m c bn. Khi tin x l

    c th:

  • - 4 -

    - Lng t ha hoc lm trn gi tr o.

    - Chun ha hoc t l gi tr o vo tm gi tr chun.

    - Lc nhiu.

    - Ly vi phn hay tch phn.

    B iu khin m c bn l b iu khin tnh. c th iu khin ng, cn c

    thm cc tn hiu vi phn, tch phn ca gi tr o, nhng tn hiu ny c to ra bi

    cc mch vi phn, tch phn trong khi tin x ly .

    Cc tn hiu ra ca b tin x l s c a vo b iu khin m c bn, v cn

    ch rng cc tn hiu ny vn l gi tr r.

    2.2.1.2 B iu khin m c bn

    M ha

    Khi u tin bn trong b iu khin m c bn l khi m ha, khi ny c chc

    nng bin i gi tr r sang gi tr ngn ng, hay ni cch khc l sang tp m, v h

    quy tc m c th suy din trn cc tp m.

    H quy tc

    H quy tc m c th xem l m hnh ton hc biu din tri thc, kinh nghim ca

    con ngi trong vic gii quyt bi ton di dng cc pht biu ngn ng. H quy tc

    m gm cc quy tc c dng nu th, trong mnh iu kin v mnh kt lun

    ca mi quy tc l cc mnh m lin quan n mt hay nhiu bin ngn ng. iu

    ny c ngha l b iu khin m c th p dng gii cc bi ton iu khin mt ng

    vo mt ng ra (SISO) hay nhiu ng vo nhiu ng ra (MIMO).

    Phng php suy din

    Suy din l s kt hp cc gi tr ngn ng ca ng vo sau khi m ha vi h quy

    tc rt ra kt lun gi tr m ca ng ra. Hai phng php suy din thng dng trong

    iu khin l MAX-MIN v MAX-PROD.

    Gii m

    Kt qu suy din bi h quy tc l gi tr m, cc gi tr m ny cn c chuyn

    i thnh gi tr r iu khin i tng.

    2.2.1.3 Khi hu x l

    Trong trng hp cc gi tr m ng ra ca cc quy tc c nh ngha trn tp

    c s chun th gi tr r sau khi gii m phi c nhn vi mt h s ty l tr thnh

    gi tr vt l.

    Khi hu x l thng gm cc mch khuch i (c th chnh li), i khi khi

    hu x l c th c khu tch phn.

  • - 5 -

    2.2.2 Phng php thit k b iu khin m

    Khi thit k b iu khin m, chng ta ch mong mun c b iu khin cho kt

    qu chp nhn c ch khng phi kt qu tt nht. Mt khc, nh trnh by

    mc 2.4.5, bi ton n nh ca h thng iu khin m vn cn l bi ton m. V

    vy ch nn s dng b iu khin m khi kt qu iu khin bng cc phng php

    kinh in khng tha mn yu cu thit k.

    Rt kh c th a ra c phng php thit k h thng iu khin m tng qut.

    Mt b iu khin m c thit k tt hay khng hon ton ph thuc vo kinh nghim

    ca ngi thit k. Mc ny ch a ra mt s ngh v trnh t thit k mt b iu

    khin m.

    Cc bc thit k b iu khin m:

    - Bc 1: Xc nh cc bin vo, bin ra (v bin trng thi, nu cn) ca i tng.

    - Bc 2: Chun ha cc bin vo, bin ra v min gi tr [0,1] hay [-1,1] sau ny

    c th lp trnh d dng bng vi x l (8051, 68HC11, 68HC12,).

    - Bc 3: nh ngha cc tp m trn tp c s chun ha ca cc bin, v gn cho

    mi tp m mt gi tr ngn ng. S lng, v tr v hnh dng ca cc tp m tu thuc

    vo tng ng dng c th. Mt ngh l nn bt u bng 3 tp m c dng hnh tam

    gic cho mi bin v cc tp m ny nn c phn hoch m . Nu khng thoa mn yu

    cu th c th tng s lng tp m, thay i hnh dng.

    - Bc 4: Gn quan h gia cc tp m ng vo v ng ra, bc ny xy dng c

    h quy tc m. Bc ny c th thc hin tt nu ngi thit k c kinh nghim v cc

    quy tc m thng dng, v cc pht biu ngn ng m t c tnh ng ca i tng.

    - Bc 5: M ha tn hiu vo , thng cc tn hiu vo c m hoa thnh cc tp

    m c dng singleton.

    - Bc 6: Chn phng php suy din. Trong thc t ngi ta thng chn phng

    php suy din cc b nhm n gin trong vic tnh ton v p dng cng thc hp

    thnh MAX-MIN hay MAX-PROD.

    - Bc 7: Chn phng php gii m. Trong iu khin ngi ta thng chn

    phng php gii m tha hip nh phng php trng tm, phng php trung bnh

    c trng s

  • - 6 -

    Chng 3

    MM HHNNHH

    CCOONN LL CC NNGGCC QQUUAAYY

    3.1 MM TT

    Con lc ngc quay gm hai phn:

    - a quay c iu khin bi mt ng c DC c trc theo phng thng ng.

    Nh vy, a quay trong mt phng vung gc vi phng thng ng.

    - Hai con lc c gn mp a quay, i xng vi nhau qua tm a quay.

    Hnh 3.1: M hnh thc con lc ngc quay

    Sau y l m hnh h thng con lc ngc quay:

    Hnh 3.2: M hnh con lc ngc quay

  • - 7 -

    vi:

    : Lc qun tnh ngoi tc ng vo a quay

    : Gc quay ca a quay

    1: Gc lch ca con lc th nht so vi phng thng ng

    2: Gc lch ca con lc th hai so vi phng thng ng

    3.2 MM HHNNHH NNGG

    Ta dng hm Lagrange xc nh h phng trnh ton hc. Hm Lagrange c

    nh ngha l s sai lch gia ng nng v th nng.

    = K U

    vi: : Hm Lagrange

    K: ng nng ca h

    U: Th nng ca h

    Hm Lagrange c vit nh sau:

    iFW

    dt

    d

    iii qq

    q

    (3.1)

    vi Fi, qi, W tng ng l cc tng lc, h ta suy rng v nng lng tiu hao.

    ng nng:

    Tng ng nng ca h l:

    222211222211202

    1vmvmJJJK (3.2)

    vi v1, v2 l vn tc ca con lc th nht v th hai.

    21112

    1

    2

    111

    2

    22

    2

    11

    2

    0 )(2

    1)(

    2

    1)sin(

    2

    1

    2

    1

    2

    1

    2

    1 lmLmlmJJJK

    22222

    222

    2

    2

    2

    2221111 cos)(2

    1)(

    2

    1)sin(

    2

    1cos LlmlmLmlmLlm

    (3.3)

    Th nng:

    Th nng ca 2 con lc c tnh nh sau:

    U = m1gl1cos1 + m2gl2cos2 (3.4)

    Nng lng tiu hao:

    Nng lng tiu hao ch yu l do ma st:

  • - 8 -

    222211202

    1 cccW (3.5)

    T phng trnh (3.3), (3.4) v (3.5), ta c th vit hm Lagrange li nh sau:

    21112

    1

    2

    111

    2

    22

    2

    11

    2

    0 )(2

    1)(

    2

    1)sin(

    2

    1

    2

    1

    2

    1

    2

    1 lmLmlmJJJ

    22222

    222

    2

    2

    2

    222111 cos)(2

    1)(

    2

    1)sin(

    2

    1cos LlmlmLmlmLml

    (3.6)

    T (3.1) v (3.6), ta c h phng trnh ng hc nh sau:

    0

    0

    3

    2

    1

    2

    1

    333231

    232221

    131211

    p

    p

    p

    ppp

    ppp

    ppp

    (3.7)

    Trong :

    22222

    22

    2

    11

    22

    11011 sinsin LmlmLmlmJp

    11112 cosLlmp

    22213 cosLlmp

    11121 cosLlmp

    211122 lmJp

    p23 = 0

    22231 cosLlmp

    p32 = 0

    222233 lmJp

    22

    22222

    2

    2201

    2

    11111

    2

    111 sin)2sin(sin)2sin( LlmlmcLlmlmp

    111111122

    112 sincossin cglmlmp

    222222222

    223 sincossin cglmlmp

    Ta dng ng c DC iu khin a quay, do vy tn hiu iu khin chnh l

    in p. Ta c

    R

    KK

    R

    VK bmm

    (3.8)

    V vy:

  • - 9 -

    0

    0

    '

    '

    '

    3

    2

    '

    1

    2

    1

    333231

    232221

    131211 V

    R

    K

    p

    p

    p

    ppp

    ppp

    pppm

    (3.9)

    vi:

    )(sin)2sin(' 012

    11111

    2

    111R

    KKcLlmlmp bm

    22

    22222

    2

    22 sin)2sin( Llmlm

    111111122

    112 sincossin' cglmlmp

    222222222

    223 sincossin' cglmlmp

    3.3 MM HHNNHH CCOONN LLCC DDNNGG SSIIMMUULLIINNKK

    T (3.9), ta c:

    )(

    '

    22

    2

    1333

    2

    12332211

    332213322

    pppppppR

    pppppVpKm

    (3.10)

    22

    1221

    '

    p

    pp

    (3.11)

    33

    133

    2

    '

    p

    pp

    (3.12)

    Ta dng (3.10), (3.11) v (3.12) lp m hnh con lc dng Simulink Toolbox ca

    MatLab.

    Hnh 3.4: M hnh ca con lc ngc quay trn Simulink

  • - 10 -

    3.5 CCCC TTHHNNGG SS VVTT LL

    Cc thng s vt l ca con lc ngc c xc nh nh sau:

    Thng s K hiu Gi tr n v

    Moment qun tnh ca a quay J0 0.06 kg.m2

    Moment qun tnh ca con lc th nht J1 0.008 kg.m2

    Moment qun tnh ca con lc th hai J2 0.002 kg.m2

    H s ma st ca a quay c0 0.004 N.m/s

    H s ma st ca con lc th nht c1 0.0031 N.m/s

    H s ma st ca con lc th hai c2 0.00088 N.m/s

    Khi lng con lc th nht m1 0.25 Kg

    Khi lng con lc th hai m2 0.13 Kg

    Khong cch t khp ni n trng tm ca

    con lc th nht l1 0.24 M

    Khong cch t khp ni n trng tm ca

    con lc th hai l2 0.13 M

    Bn knh a quay L 0.172 M

    Gia tc trng trng g 9.8 m/s2

    Hng s moment quay ca ng c Km 0.005 N.m/A

    Hng s sc in ng ngc ca ng c Kb 0.001 N.m/A

    in tr phn ng ca cun dy R 2

  • - 11 -

    Chng 4

    TTHHII TT KK BB II UU KKHHII NN MM CCHHOO

    CCOONN LL CC NNGGCC QQUUAAYY

    Yu cu ca ta l thit k b iu khin gi thng bng con lc th nht dng

    ng, con lc th hai th nm hng xung t, tn hiu t chnh l v tr ca a quay.

    Ta chn s iu khin trc tip, ngha l ta so snh v tr ca a quay vi tn hiu

    t iu khin sao cho sai lch gia 2 tn hiu ny gim v 0, trong khi vn

    phi gi thng bng cho cho con lc th nht ng thng v con lc th hai nm hng

    xung t.

    B iu khin ca chng ta c dng MISO (Multi Inpur Single Output: nhiu ng

    vo - mt ng ra).

    4.1 CCHHNN CCCC BBIINN VVOO RRAA

    Ta chn 6 bin ng vo:

    - sai lch gia tn hiu ch v v tr ca phn a quay ().

    - Vn tc gc ca a quay ().

    - V tr ca con lc th nht so vi phng thng ng (1).

    - Vn tc gc ca con lc th nht (1).

    - V tr ca con lc th hai so vi phng thng ng (2).

    - Vn tc gc ca con lc th hai (2).

    i vi ng ra, ta ch cn chn 1 ng ra, chnh l tn hiu iu khin ng c lm

    quay a quay ca h con lc (V).

    Tp c s ca cc bin ph thuc ch yu vo phn cng, da vo mt s phng

    php xc nh tng i cc tp c s ny, ta chn nh sau:

    - sai lch gia tn hiu ch v v tr ca phn a quay (): [-8 8] (rad).

    - Vn tc gc ca a quay (): [-10 10] (rad/sec).

    - V tr ca con lc th nht so vi phng thng ng (1): [-/12 /12] (rad).

    - Vn tc gc ca con lc th nht (1): [-2 2] (rad/sec).

    - V tr ca con lc th hai so vi phng thng ng (2): [-/5 /5] (rad).

    - Vn tc gc ca con lc th hai (2): [-5 5] (rad/sec).

  • - 12 -

    - Tn hiu iu khin ng c lm a quay (V): [-600 600].

    Hnh 4.1: Thit lp cc bin vo ra trn FIS Editor ca MatLAB

    4.2 CCHHUUNN HHAA TTPP CC SS CCAA CCCC BBIINN VVOO RRAA

    Ta cn chun ha cc tp c s ca cc bin vo/ra v min [-1 1], ta c cc gi

    tr li ng vi cc bin vo ra:

    - i vi : 8

    11 g

    - i vi : 10

    12 g

    - i vi 1:

    123 g

    - i vi 1: 2

    14 g

    - i vi 2:

    55 g

    - i vi 2: 4

    16 g

    - i vi V: 6007 g

  • - 13 -

    4.3 CCHHNN TTPP MM CCHHOO CCCC BBIINN VVOO

    V nguyn tc, s lng cho mi bin ngn ng nn nm trong khong t 3 n 10

    gi tr. Nu s lng t hn 3 th c t ngha, cn nu ln hn 10 th con ngi kh c

    kh nng bao qut. Ta chn 3 tp m (gi tr ngn ng) cho mi bin vo: N, Z v P.

    Cc tp m ny c phn hoch m trn tp c s chun ha v hm lin thuc c

    dng tam gic v chn hm lin thuc dng tam gic khng nhng lm cho php ton v

    sau tng i n gin m cn ng thi c th kh nhiu u vo.

    Hnh 4.2: Cc tp m ca

    Hnh 4.3: Cc tp m ca

    Hnh 4.4: Cc tp m ca 1

    Hnh 4.5: Cc tp m ca 1

    Hnh 4.6: Cc tp m ca 2

    Hnh 4.7: Cc tp m ca 2

    4.4 CCHHNN TTPP MM CCHHOO BBIINN RRAA

    Ta chn 9 tp m cho bin ng ra: N4, N3, N2, N1, Z, P1, P2, P3 v P4. y ta

    chn 9 tp m nhm lm cho gi tr ng ra c mn mng hn.

    Hnh 4.8: Cc tp m ca V

  • - 14 -

    4.5 XXYY DDNNGG TTPP LLUUTT MM

    xy dng tp lut m, ta xt tng trng hp, chng hn nh sau:

    - Nu gc lch ca con lc th nht so vi phng thng ng (c chiu hng ln) l

    00, gia tc gc ca con lc th nht bng 0; gc lch ca con lc th hai so vi phng

    thng ng (c chiu hng ln) l 1800, gia tc gc ca con lc th hai bng 0, v tr

    ca a quay nm ng v tr cn t, vn tc gc ca a quay bng 0 th ta khng phi

    kch hot ng c. Nh vy lut m s c vit nh sau:

    Nu (=Z) v (=Z) v (1=Z) v (`1=Z) v (2=Z) v (`2=Z) Th (V=Z)

    - Nu gc lch ca con lc th nht so vi phng thng ng (c chiu hng ln) l

    00, gia tc gc ca con lc th nht bng 0; gc lch ca con lc th hai so vi phng

    thng ng (c chiu hng ln) l 1800, gia tc gc ca con lc th hai bng 0, v tr

    ca a quay lch mt gc m so vi v tr cn t trong khi vn tc gc ca a quay

    bng 0 th ta phi kch hot ng c quay ngc li mt cch chm ri bm theo v tr

    cn t. Nh vy lut m s c vit nh sau:

    Nu (=N) v (=Z) v (1=Z) v (`1=Z) v (2=Z) v (`2=Z) Th (V=N1)

    - Nu gc lch ca con lc th nht so vi phng thng ng (c chiu hng ln) l

    00, gia tc gc ca con lc th nht bng 0; gc lch ca con lc th hai so vi phng

    thng ng (c chiu hng ln) l 1800, gia tc gc ca con lc th hai bng 0, v tr

    ca a quay lch mt gc dng so vi v tr cn t trong khi vn tc gc ca a quay

    bng 0 th ta phi kch hot ng c quay thun mt cch chm ri bm theo v tr cn

    t. Nh vy lut m s c vit nh sau:

    Nu (=P) v (=Z) v (1=Z) v (`1=Z) v (2=Z) v (`2=Z) Th (V=P1)

    - Nu gc lch ca con lc th nht so vi phng thng ng (c chiu hng ln) l

    mt gc dng, gia tc gc ca con lc th nht m; gc lch ca con lc th hai so vi

    phng thng ng (c chiu hng ln) l 1800, gia tc gc ca con lc th hai bng 0,

    v tr ca a quay ng v tr cn t trong khi vn tc gc ca a quay ln hn 0 th ta

    khng phi kch hot ng c quay. Nh vy lut m s c vit nh sau:

    Nu (=P) v (=N) v (1=Z) v (`1=Z) v (2=Z) v (`2=P) Th (V=P1)

    Ta c ln lt xt cc trng hp xy dng tp lut m.

  • - 15 -

    Hnh 4.9: Cc lut m c bin son trn MatLAB

    Hnh 4.10: Mt iu khin gia V vi v

    Hnh 4.11: Mt iu khin gia V vi 1

    v 1

    4.6 CCHHNN PPHHNNGG PPHHPP SSUUYY DDIINN

    Ta chn phng php suy din MAX MIN.

    4.7 CCHHNN PPHHNNGG PPHHPP GGIIII MM

    Ta chn phng php gii m trng tm (Centroid) v phng php trng tm c u

    im l c tnh n nh hng ca tt c cc lut iu khin n gi tr u ra . Tuy

  • - 16 -

    nhin, cng thc tnh ton ca phng php ny tng i phc tp, iu ny lm nh

    hng n tc iu khin.

    \4.8 MM PPHHNNGG BBNNGG MMAATTLLAABB

    4.8.1 S iu khin

    S iu khin con lc ngc quay dng Fuzzy Logic chy trn MatLAB nh sau:

    Hnh 4.12: S Simulink m phng h thng iu khin con lc ngc quay dng

    Fuzzy Logic

    4.8.2 Cc p ng ca h thng

    Hnh 4.13: p ng ca phn a quay

    i vi tn hiu xung vung

    Hnh 4.14: p ng ca con lc th nht i

    vi tn hiu xung vung

  • - 17 -

    Hnh 4.15: p ng ca con lc th hai

    i vi tn hiu xung vung

    Hnh 4.16: p ng ca a quay i vi tn

    hiu sin

    Hnh 4.17: p ng ca con lc th nht

    i vi tn hiu sin

    Hnh 4.18: p ng ca con lc th hai i

    vi tn hiu sin

    4.8.3 Chng trnh m phng

    y l chng trnh m phng h vi mt s tn hiu iu khin c bn nh sng

    vung, sng sin.

    Giao din chnh ca chng trnh m phng nh sau:

    Hnh 4.19: Giao din chng trnh m phng

  • - 18 -

    thc hin m phng, ta chn kiu tn hiu t ti chn Hm tn hiu, nhn

    nt Start m phng chuyn ng ca h.

    Cc hm tn hiu iu khin:

    - Hm sng vung.

    - Hm sng sin.

    Khi thc hin m phng, trn mn hnh s th hin s chuyn ng ca a quay v

    chuyn ng ca hai con lc. Bn cnh , chng trnh cng v li dng sng ca cc

    tn hiu sau:

    - Hm mc tiu (mu tm).

    - V tr ca a quay (mu xanh dng).

    - V tr ca con lc th nht (mu xanh l cy).

    - V tr con lc th hai (mu ).

    Ngoi ra, ta cng c th a nhiu vo h thng qua chn Nhiu. y, ta xt 3

    trng hp:

    - Nhiu tc ng ln a quay.

    - Nhiu tc ng ng thi ln a quay v con lc th nht.

    - Nhiu tc ng ln c h (a quay v 2 con lc).

    Hnh 4.20: Giao din ca chng trnh m phng khi hm mc tiu l dng sng vung

    v c nhiu tc ng trn ton h

  • - 19 -

    Chng 5

    KK TT LLUU NN VV

    HHNNGG PPHHTT TTRRIINN

    5.1 KKTT LLUUNN

    Vi mc tiu tm hiu v Fuzzy Logic thit k h thng iu khin h con lc

    ngc quay bng Fuzzy Logic, ni dung lun vn cp n cc vn sau:

    - Tm hiu v l thuyt iu khin m.

    - Tm hiu h con lc ngc quay.

    - ng dng l thuyt iu khin m xy dng b iu khin gi cn bng cho h

    con lc ngc quay.

    - Xy dng chng trnh m phng chy trn MatLAB.

    T nhng vn trn, chng ta rt ra c mt s kt lun sau:

    - Khi thit k b iu khin m, ta khng cn bit m hnh ton hc ca i tng,

    m ta ch cn bit nguyn tc hot ng ca i tng v mt nh tnh m thi. Trong

    ti ny, ta tm hiu m hnh ng hc ca h con lc ngc quay ch m phng

    xem p ng ca h thng iu khin.

    - Cht lng ca b iu khin m ph thuc hon ton vo suy lun ca ngi thit

    k, da vo kinh nghim ch quan.

    - Ta khng cn phi xy dng hon chnh cc lut m m ch cn mt lng nht

    nh cc lut m cng c th thu c kt qu m ta mong mun. Nh lun vn ny,

    vi 6 ng vo, mi ng vo c 3 bin ngn ng th b lut m phi l 36 (729) lut

    nhng ta ch cn 129 lut th b iu khin cng p ng c yu cu..

    5.2 HHNNGG PPHHTT TTRRIINN

    lun vn ny, ta thit k h thng iu khin h con lc ngc quay bng Fuzzy

    Logic bng m hnh iu khin trc tip.

    pht trin ti, ta c th dng cc m hnh iu khin Fuzzy Logic khc nh

    m hnh iu khin m thch nghi, hoc chng ta s dng cc b iu khin thng minh

    khc nh neural network