Thạc Sĩ Nghiên cứu hệ điều khiển thích nghi mờ và ứng dụng cho hệ truyền động có khe hở

MỤC LỤC
Nội dung Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan 1
Lời cảm ơn 2
Mục lục 5
Danh mục các hình vẽ, đồ thị 9
CHƯƠNG MỞ ĐẦU 3
1. Lý do chọn đề tài 3
2. Mục đích của đề tài 4
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4
5. Cấu trúc của luận văn 4
Chương 1: TỔNG QUAN CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN 12
1.1.CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN KINH ĐIỂN 12
1.1.1 Tổng hợp bộ điều khiển tuyến tính 12
1.1.2 Tổng hợp bộ điều khiển phi tuyến 12
1.2 LOGIC MỜ VÀ ĐIỀU KHIỂN MỜ 14
1.2.1 Khái quát về lý thuyết điều khiển mờ 14
1.2.2 Định nghĩa tập mờ 14
1.2.3 Biến mờ, hàm biến mờ, biến ngôn ngữ 16
1.2.4 Suy luận mờ và luật hợp thành 17
1.2.5 Bộ điều khiển mờ 18
1.2.6. Hệ điều khiển mờ lai (F-PID) 20
1.3 TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI 23
1.3.1 Giới thiệu tổng quan 23
1.3.2. Tổng hợp điều khiển thích nghi trên cơ sở lý thuyết tối ưu cục
bộ (Phương pháp Gradient) 26
1.3.3 Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi trên cơ sở ổn định 31 tuyệt đối
1.3.4. Tổng hợp hệ thống điều khiển thích nghi dùng lý thuyết 33
Lyapunov
1.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 36
CHƯƠNG 2: KHẢO SÁT CHẤT LƯỢNG CỦA HỆ TRUYỀN 38
ĐỘNG CÓ KHE HỞ
2.1 KHÁI QUÁT VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG 38
2.2 MÔ TẢ HỆ PHI TUYẾN 40
2.3 MÔ HÌNH HỆ PHI TUYẾN 41
2.3.1. Mô hình tĩnh 41
2.3.2 Mô hình động 43
2.4 HỆ TRUYỀN ĐỘNG CÓ KHE HỞ 44
2.4.1 Giới thiệu 44
2.4.2 Các mô hình của hệ truyền động có khe hở 47
2.4.2.1 Mô hình vật lý của khe hở 47
2.4.2.2 Mô hình Deadzone (vùng chết) 48
2.4.2.3 Mô hình với hàm mô tả 48
2.4.3 Sơ đồ cấu trúc khe hở 49
2.4.4 Khảo sát chất lượng của hệ thống truyền động có khe hở 51
2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 53
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ & MỜ THÍCH 54
NGHI CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG CÓ KHE HỞ
3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁPỔNTG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ 54
THÍCH NGHI
3.1.1 KHÁI NIỆM 54
3.1.1.1 Định nghĩa 54
3.1.1.2 Phân loại 54
3.1.1.3 Các phương pháp điều khiển thích nghi mờ 54
3.1.2 TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI ỔN ĐỊNH 57
3.1.2.1 Cơ sở lý thuyết 57
3.1.2.2 Thuật toán tổng hợp bộ điều khiển mờ thích nghi 62
a. Chọn cấu trúc của bộ điều khiển mờ 62
b. Các bước thực hiện thuật toán 63
3.1.3 TỔNG HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI TRÊN CƠ
67
SỞ LÝ THUYẾT THÍCH NGHI KINH ĐIỂN
3.1.3.1 Đặt vấn đề 67
3.1.3.2 Mô hình toán học của bộ điều khiển mờ 68
a. Chọn các hàm liên thuộc 68
b. Chọn luật điều khiển 69
c. Phân tích luật cơ sở hình thành ô suy luận 70
d. Các thao tác mờ trong ô suy luận 71
e. Xây dựng biểu thức toán học của bộ điều khiển mờ 73
3.1.4 XÂY DỰNG CƠ CẤU THÍCH NGHI THEO MÔ HÌNH MẪU 74
CHO BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ
3.1.4.1 Hệ điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu (MRAS) dùng 74
lý thuyết thích nghi kinh điển
3.1.4.2 Điều chỉnh thích nghi hệ số khuếch đại đầu ra bộ điều 76
khiển mờ
3.1.4.3 Sơ ồđ điều khiển thích nghi mờ theo mô hình mẫu 76
(MRAFC)
3.1.4.4 Sơ ồđ điều khiển thích nghi mờ kiểu truyền thẳng 78
(FMRAFC)
3.2 ỨNG DỤNG CHO HỆ TRUYỀN ĐỘNG CÓ KHE HỞ 80
3.2.1. THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ 80
3.2.1.1 Sơ đồ khối mờ 80
3.2.1.2 Định nghĩa tập mờ 80
3.2.1.3 Xây dựng các luật điều khiển “Nếu Thì” 82
3.2.1.4 Chọn luật hợp thành 84
3.2.1.5 Giải mờ 84
3.2.1.6 Chương trình và kết quả mô phỏng hệ truyền động có khe 85
hở
3.2.2 BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI 87 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO .