Kỹ thuật điều khiển nâng cao (TS. Nguyễn Viễn Quốc) - Chương 3: Điều khiển mờ

Điều khiển mờ là thuộc lĩnh vực điều khiển thông minh, bắt trước quá trình xử lý các thông tin không rõ ràng và cách quyết định điều khiển của con người. Bài giảng chương 3 điều khiển mờ của TS Nguyễn Viễn Quốc sẽ giúp các bạn nắm vững những kiến thức về chương này hơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật điều khiển nâng cao (TS. Nguyễn Viễn Quốc) - Chương 3: Điều khiển mờ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN NÂNG CAOGiảng viên: TS. Nguyễn Viễn QuốcEmail: vienquoc@gmail.comNội dungChương 1: Điều khiển dựa trên mô hình trạng tháiChương 2: Điều khiển tối ưuChương 3: Điều khiển mờChương 4: Mạng nơron nhân tạoTài liệu tham khảo chính 1. Rolands S. Burns, Advanced Control Engineering, 2001 (Chapter 8, 9, 10)Tài liệu tham khảo thêm 2. Nguyễn Thị Phương Hà, Lý thuyết Điều khiển Hiện đại, NXB ĐHQG, 2012. 1Chương 3: Điều khiển mờ3.1) Giới thiệu - Logic mờ (fuzzy logic) ra đời năm 1965 bởi Zadeh, dựa trên khái niệm tập mờ (fuzzy set). - Điều khiển mờ (Fuzzy logic control) thuộc lĩnh vực điều khiển thông minh, “bắt chước” quá trình xử lý các thông tin không rõ ràng và cách ra quyết định điều khiển của con người. - Điều khiển mờ có thể điều khiển hệ thống mà không cần biết mô hình đối tượng.3.2) Lý thuyết mờ3.2.1) Tập mờ - Tập mờ (fuzzy sets) vs. tập rõ (crisp sets) Tập mờ Tập rõ (tập kinh điển) - Tập mờ có biên không rõ - Tập rõ có biên rõ ràng. ràng. - Tập rõ được định nghĩa - Tập mờ được định nghĩa thông qua hàm đặc trưng. 23.3.1) Khối tiền xử lý - Chức năng: xử lý các tín hiệu đầu vào trước khi đưa vào bộ điều khiển mờ cơ bản. - Khối tiền xử lý có thể: o Lượng tử quá hoặc làm tròn giá trị đo. o Chuẩn hóa hoặc tỉ lệ giá trị đo vào tầm giá trị chuẩn. o Lọc nhiễu.3.3.2) Mờ hóa - Chức năng: biến đổi giá trị rõ sang giá trị ngôn ngữ, hay nói cách khác là sang tập mờ, vì hệ quy tắc mờ chỉ có thể suy diễn trên các tập mờ. VD: Bộ điều khiển mờ có 2 ngõ vào: sai lệch (e) và độ biến thiên sai lệch (ce) được mờ hóa thành những tập mờ như sau: 103.3.5) Khối hậu xử lý - Chuyển giá trị chuẩn hóa [-1,1] (không thứ nguyên) thành giá trị vật lý. - Khuếch đại, - Mạch tích phân,…3.4) Mô phỏng điều khiển mờ trong MATLAB - Bắt đầu >> fuzzy - Định nghĩa tập mờ, quy tắc mờ, …  Save dưới dạng file.fis - Vào Simulink. Menu File/New…/Model - Xây dựng hệ thống điều khiển với bộ điều khiển là ‘Fuzzy Logic Controller’ (trong Fuzzy Logic Toolbox). Trong khối ‘Fuzzy Logic Controller’, điền tên FIS file đã tạo ở trên vào ô ‘FIS file or structure’. - … 13