Nghiên cứu hệ mờ nơron theo mô hình Takagi-sugeno để nhận dạng và điều khiển đối tượng động học phi tuyến

Hình 3.4: Sự thay đổi theo thời gian của tâm, độ rộng các hàm liên thuộc và các giá trị aij ở mệnh đề kết luận trong quá trình nhận dạng online và điều khiển trong thời gian 25 giây.. Hì

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

VÀ ĐIỀU KHIỂN ĐỐI TƯỢNG ĐỘNG HỌC PHI TUYẾN

Họ và tên học viên: Trần Trung Dũng Người hướng dẫn : TS Đỗ Trung Hải

THÁI NGUYÊN 2012

Trang 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

***

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập - Tư Do - Hạnh Phúc -o0o -

THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: Tự động hoá Người hướng dẫn: TS Đỗ Trung Hải Ngày giao đề tài:15/03/2012

Ngày hoàn thành đề tài:15/11/2012

Đỗ Trung Hải

Trần Trung Dũng

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Trần Trung Dũng

Trang 4

2.3 Ứng dụng hệ Mờ Nơron theo mô hình Takagi - Sugeno để nhận dạng và

Chương 3 Mô phỏng kiểm chứng bằng phần mềm Matlab - Simulink 46

3.2 Mô phỏng các thuật toán nhận dạng và điều khiển với đối tượng là robot

Trang 5

Trang 6

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt

Trang 7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Sơ đồ tổng nhận dạng thông số mô hình

Hình 1.2: Mô hình nhận dạng theo phương pháp Gradient

Hình 1.3: Sơ đồ khối chức năng của bộ điều khiển mờ

Hình 1.4: Mô hình nơron nhân tạo thứ i

Hình 1.5: Mạng truyền thẳng 1 lớp

Hình 1.6: Mạng truyền thẳng nhiều lớp

Hình 1.7: Mô hình học có giám sát

Hình 2.1: Sơ đồ khối hệ MIMO

Hình 2.2: Quan hệ vào ra của khâu phi tuyến hai vị trí

Hình 2.3: Quan hệ vào ra của khâu phi tuyến ba vị trí

Hình 2.4: Quan hệ vào ra của khâu khuếch đại bão hoà

Hình 2.5: Quan hệ vào ra của khâu hai vị trí có trễ

Hình 2.6: Quan hệ vào ra khâu khuếch đại có miền chết

Hình 2.7: Quan hệ vào ra khâu khuếch đại bão hoà có trễ

Hình 2.8: Cấu trúc mạng nơron theo luật mờ T-S

Hình 2.9: Lưu đồ cập nhật thông số

Hình 2.10: Mô hình cấu trúc hệ nhận dạng và điều khiển

Hình 3.1: Sơ đồ cấu trúc nhận dạng và điều khiển dùng matlab-simulink

Hình 3.2: Tín hiệu ra mong muốn (tín hiệu đặt) y*, tín hiệu ra của đối tượng

y và sai lệch e giữa chúng khi mô phỏng trong thời gian 25 giây

Hình 3.3: Sai lệch e giữa tín hiệu ra mong muốn (tín hiệu đặt) y*, tín hiệu ra

của đối tượng y khi mô phỏng trong thời gian 25 giây

Hình 3.4: Sự thay đổi theo thời gian của tâm, độ rộng các hàm liên thuộc và

các giá trị aij ở mệnh đề kết luận trong quá trình nhận dạng online

và điều khiển trong thời gian 25 giây

Hình 3.5: Tín hiệu ra mong muốn (tín hiệu đặt) y*, tín hiệu ra của đối tượng

y và sai lệch e giữa chúng khi mô phỏng trong thời gian 250 giây

Trang 8

Hình 3.6: Sai lệch e giữa tín hiệu ra mong muốn (tín hiệu đặt) y*, tín hiệu ra

của đối tượng y khi mô phỏng trong thời gian 250 giây

Hình 3.7: Sự thay đổi theo thời gian của tâm, độ rộng các hàm liên thuộc và

các giá trị aij ở mệnh đề kết luận trong quá trình nhận dạng online

và điều khiển trong thời gian 250 giây

Trang 9

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ngày nay cùng với sự phát triển của công nghệ vật liệu thì các ngành khoa

học khác cũng phát triển không ngừng và mang lại hiệu quả cao khi được ứng dụng

vào trong thực tế

Với lĩnh vực tự động hoá một trong những lý thuyết mà các nhà khoa học

trên thế giới cũng như trong nước đang quan tâm nghiên cứu và ứng dụng đó là lý

thuyết mờ, mạng nơron, điều khiển thích nghi, điều khiển tối ưu, điều khiển bền

vững Đây là vấn đề khoa học đã có từ vài thập niên, nhưng việc ứng dụng nó vào

sản xuất, cũng như sự kết hợp chúng với nhau để tạo ra một quy luật điều khiển có

đủ những ưu điểm của các lý thuyết thành phần vẫn đang là lĩnh vực khoa học cần

quan tâm và nghiên cứu

Đối tượng điều khiển trong thực tế thường là một hệ phi tuyến với các tham

số không được biết đầy đủ trước Các tham số này có thể là xác định hoặc bất định

và chịu ảnh hưởng của nhiễu tác động Vì vậy, việc nghiên cứu ứng dụng lý thuyết

mờ và mạng nơron để xây dựng thuật toán nhận dạng và điều khiển đối tượng phi

tuyến nhằm phục vụ cho bài toán điều khiển là cần thiết và cũng là hướng nghiên

cứu chính của bản luận văn này

2 Mục đích nghiên cứu

Việc điều khiển hệ thống theo yêu cầu mong muốn là vấn đề tồn tại thực tế

cần nghiên cứu giải quyết Hiện nay phương tiện lý thuyết và thực nghiệm cho phép

thực hiện được các bài toán nhận dạng và điều khiển đối tượng phi tuyến với độ

chính xác cao đáp ứng được yêu cầu của bài toán điều khiển

Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu về nhận dạng và điều khiển bám đối

tượng; nghiên cứu mạng nơron; nghiên cứu lý thuyết mờ cũng như khả năng kết

hợp giữa chúng để nhận dạng và điều khiển bám đối tượng động học phi tuyến

3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

2

Trang 10

- Xây dựng cấu trúc hệ mờ nơron theo mô hình Takagi - Sugeno để nhận dạng và điều khiển dạng đối tượng động học phi tuyến Ứng dụng kết quả để nhận dạng online và điều khiển đối tượng thực tế

Phạm vi nghiên cứu:

- Khai thác các nghiên cứu lý thuyết về nhận dạng và điều khiển đối tượng; mạng nơron; lý thuyết mờ hiện nay, nhằm kết hợp giữa các lý thuyết trên để tìm được cấu trúc, thuật toán nhận dạng và điều khiển đối tượng phi tuyến

- Xây dựng mô hình mô phỏng bằng phần mềm Matlab - Simulink

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Đây là vấn đề khoa học, đang được các nhà khoa học trên thế giới và trong nước quan tâm nghiên cứu

Vấn đề nghiên cứu có tính ứng dụng thực tiễn vì bài toán nhận dạng và điều khiển luôn được quan tâm trong các các bài toán điều khiển thực tế hiện nay Đồng thời, với sự phát triển về mặt công nghệ đã tạo ra các thiết bị kỹ thuật cho phép thực hiện được các thuật toán nhận dạng và điều khiển phức tạp với khối lượng tính toán lớn mà trước đây khó thực hiện được

2.2 Đối tượng phi tuyến

3.3 Ứng dụng hệ Mờ Nơron theo mô hình Takagi - Sugeno để nhận dạng và điều khiển đối tượng phi tuyến

Chương 3: Mô phỏng kiểm chứng bằng phần mềm Matlab - Simulink

Trang 11

data error !!! can't not

read

Trang 12

read

Trang 13

read

Trang 14

read

Trang 15

read

Trang 17

read

Trang 18

read

Trang 19

read

Trang 20

read

Trang 21

read

Trang 22

read

Trang 23

read

Trang 24

read

Trang 26

read

Trang 27

read

Định dạng
Số trang	27
Dung lượng	335,99 KB