Thạc Sĩ Nghiên cứu ứng dụng phương pháp điều khiển hiện đại để nâng cao chất lượng điều khiển chuyển động

Đề tài: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN HIỆN ĐẠI ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG


Luận văn dài 83 trang

Chương một : Tổng quan về hệ điều khiển chuyển động 10
1.1 Sơ lược về hệ điều khiển chuyển động .10
1.2 Các tính chất của hệ điều khiển chuyển động phi tuyến . .11
1.3 Các phương pháp điều khiển chuyển động đã được nghiên cứu
nhằm nâng cao chất lượng điều khiển bám chính xác . .12
1.3.1 Phương pháp điều khiển động lực học ngược . .12
1.3.2 Phương pháp điều khiển động lực học ngược thích nghi . 14
1.3.3 Phương pháp điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu .17
1.3.4 Phương pháp điều khiển thích nghi gián tiếp và trực tiếp .18
1.3.5 Phương pháp điều khiển thích nghi theo sai lệch 21
1.3.6 Phương pháp điều khiển trượt (Sliding Mode Control) 21
1.3.7 Phương pháp điều khiển mờ .22
1.3.7.1 Lý thuyết điều khiển mờ . 22
1.3.7.2 Định nghĩa tập mờ 22
1.3.7.3 Các phép toán trên tập mờ 23
1.3.7.4 Các luật mờ 24
1.3.7.5 Bộ điều khiển mờ 24
1.3.8 Điều khiển mờ trượt . 26
1.4 Kết luận và lựa chọn phương pháp điều khiển 26
1.5 Nguyên lý điều khiển trượt 27
1.6 Kết luận chương 1 34
1.6.1 Cơ sở lựa chọn và mục tiêu của đề tài 34
1.6.2 Phương pháp nghiên cứu . 34
1.6.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 34
Chương hai : Phương pháp c ải tiến chất lượng điều khiển trượt hệ điều khiển
chuyển động 36
2.1 Đặt vấn đề . 36
2.2 Phương pháp cải tiến chất lượng nâng cao độ chính xác hệ điều
khiển trượt . 36
2.2.1 Các giả thiết của hệ phi tuyến 37
2.2.2 Thiết kế bộ điều khiển trượt 38
2.2.3 Các phương pháp thông thường để giảm chattering 42
2.2.3.1 Phương pháp lớp biên (Bounding layer method) 42
2.2.3.2 Phương pháp điều chỉnh độ rộng lớp biên 43
2.2.3.3 Phương pháp đề nghị của luận văn . 44
2.2.4 Tổng hợp bộ điều khiển trượt - mờ 46
2.2.4.1 Đặt vấn đề . 46
2.2.4.2 Tổng hợp bộ điều khiển trượt mờ 46
2.3 Kết luận chương hai . 47
Chương 3 : Ứng dụng điều khiển trượt - mờ để nâng cao chất lượng điều khiển
vị trí sử dụng động cơ điện một chiều 48
3.1 Đặt vấn đề . 48
3.2 Cấu trúc hệ truyền động động cơ điện một chiều 48
3.2.1 Tiêu chuẩn môdul tối ưu 49
3.2.1 Tiêu chuẩn môdul đối xứng 50
3.3 Xây dựng hàm truyền của các khâu trong hệ thống điều khiển 50
3.3.1 Hàm truyền động cơ điện 50
3.3.2 Bộ chỉnh lưu bán dẫn Thyristor 56
3.3.3 Hàm truyền của máy phát tốc . 58
3.3.4 Hàm truyền của thiết bị đo điện 58
3.3.5 Tổng hợp hệ điều khiển RI, Rω, Rϕ . 58
3.3.5.1 Tổng hợp bộ điều khiển dòng điện RI 59
3.3.5.2 Tổng hợp bộ điều khiển tốc độ Rϕ 61
3.3.5.3 Tổng hợp mạch vòng vị trí 63
3.4 Mô phỏng hệ thống truyền động với các bộ điều khiển trượt và điều khiển
trượt mờ 68
3.4.1 Các thông số động cơ điện một chiều kích từ độc lập . 68
3.4.2 Xây dựng bộ điều khiển trượt cho mạch vòng vị trí . . 69
3.4.3 Mô phỏng hệ điều khiển vị trí với bộ điều khiển 70
3.4.4 Xây dựng bộ điều khiển - mờ cho mạch vòng vị trí . 73
3.4.5 Mô phỏng hệ điều khiển vị trí với bộ điều khiển trượt mờ . 76
3.5 Nhận xét và kết luận chương ba . 79