Lý do chọn đề tài Động cơ điện một chiều được ứng dụng rất phổ biến trong các lĩnh vực kinh tế và khoa học kĩ thuật như trong luyện kim, trong công nghệ giấy hoặc ở một số hệ thống khác
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRẢN NGỌC TUẦN
UNG DUNG DIEU KHIEN MO TRONG HE THONG
DIEU CHINH TOC DO DIEU CHINH HAI THONG SO
ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIẾU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP
Chuyên ngành: Tự động hoá
TOM TAT LUAN VAN THAC Si KY THUAT
Da Nang - Nam 2011
Cong trinh duoc hoan thanh tai
DAI HOC DA NANG
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Đoàn Quang Vinh
Phản Biện 1: TS Nguyễn Đức Thành
Phản Biện 2: TS Võ Như Tiến
Luận văn sẽ được bảo vệ tại hội đồng chấm luận văn tốt
nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày tháng năm 2011
* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng
- Trung tâm Học liệu - Đại học Đà Nẵng
Trang 2MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Động cơ điện một chiều được ứng dụng rất phổ biến trong các
lĩnh vực kinh tế và khoa học kĩ thuật như trong luyện kim, trong công
nghệ giấy hoặc ở một số hệ thống khác, thường người ta cung cấp
điện cho một nhóm động cơ từ một bộ biến đổi có điện áp không đổi,
để thay đổi tốc độ động cơ thường người ta thực hiện việc thay đổi từ
thông kích từ Trong các nhà máy cán thép, tàu điện ngầm và các
cánh tay Robot Để thực hiện các nhiệm vụ trong công nghiệp điện tử
với độ chính xác cao, lắp ráp trong các dây chuyên sản xuất Vì vậy
hệ thống điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông số động cơ điện một
chiều kích từ độc lập đóng vai trò rất quan trọng trong việc nghiên
cứu
Trong các hệ truyền động đặc biệt, cần điều chỉnh cả hai đại
lượng điện áp phần ứng và dòng điện kích thích, ví dụ như trong các
máy phát hãm trong hệ thống điều chỉnh sức căng Có thể điều chỉnh
lần lượt hoặc đồng thời cả điện áp và từ thông Cần chú ý rằng khi
điều chỉnh từ thông thì mômen cho phép của động cơ bị giảm
Một trong những phương án xây dựng cấu trúc hệ thống điều
chỉnh hai thông số là ghép nối đồng thời hai sơ đồ điều chỉnh tốc độ
và sức điện động
Hệ thống điều chỉnh tốc độ là hệ thống mà đại lượng được điều
chỉnh là tốc độ góc của động cơ điện, các hệ này rất thường gắp trong
thực tế kỹ thuật Hệ thống điều chỉnh tốc độ được hình thành từ hệ
thống điều chỉnh dòng điện Các hệ thống này có thể là đảo chiều
hoặc không đảo chiều Do các yêu cầu công nghệ mà hệ cần đạt vô
sai câp một hoặc vô sai câp hai Nhiêu chính của hệ là mômen tai
Điều chỉnh dòng điện kích từ đóng vai trò quan trọng trong các
hệ thống truyền động công suất không đổi hoặc khi cần điều khiển đồng bộ tốc độ nhiều động cơ trên một dây chuyền công nghệ
Dé giữ được giá trị sức điện động là hằng số cần phải phối hợp
điều chỉnh tốc độ và từ thông Bởi vì sức điện động là hàm của hai
biến nên chắc chắn trong hệ thống điều chỉnh phải chứa các khâu chức năng phi tuyến
Hệ thống mô tả động cơ điện một chiều kích từ độc lập thường là phi tuyén, trong đó các đại lượng đầu vào (tín hiệu điều khiển)
thường là điện áp phần ứng U, điện áp kích từ U/, tín hiệu ra thường
là tốc độ góc của động cơ œ, mômen quay M, dòng điện phần ứng I, Khi đặt lên dây quấn kích từ một điện áp U, nào đó thì trong dây quấn kích từ sẽ có dòng điện I, và do đó mạch từ của máy sẽ có từ thông ® Tiếp đó đặt một giá trị điện áp U lên mach phan ứng thì trong dây quấn phần ứng sẽ có dòng điện I chạy qua Tương tác giữa dòng điện phần ứng và từ thông kích từ tạo thành mômen điện từ
Vì vậy điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông số động cơ điện một chiều kích từ độc lập để khắc phục mộ số nhược điểm của điều khiển tốc độ động cơ điện
Đối với các phương pháp điều khiển kinh điển, thì ta phải biết chính xác các thông số và kiểu của đối tượng cần điều khiến Hơn nữa, bộ điều khiển này chỉ chính xác trong giai đoạn tuyến tính còn trong giai đoạn phi tuyến thì các phương pháp điều khiển kinh điển không được chính xác
Dé khắc phục được các nhược điểm trên thì bài toán logic mò sẽ
là một giải pháp
Bộ điều khiển mờ ra đời trên cơ sở ứng dụng logic mờ, là một bộ điều khiển thông minh, hiện đang đóng vai trò quan trọng trong các
Trang 3hệ thống điều khiến hiện đại, vì nó đáp ứng tốt các chỉ tiêu kỹ thuật,
tính bền vững và ôn định cao, dé thay đổi, dé lập trình
Vấn đề đặt ra như thế, hướng nghiên cứu xây dựng đề tài của tác
giả ở đây là nghiên cứu ứng dụng hệ mờ để điều chỉnh tốc độ điều
chỉnh hai thông số động cơ điện một chiều kích từ độc lập Với
hướng nghiên cứu đó, tên dé tài được chọn:
Ứng dụng điều khiển mò trong hệ thống điều chỉnh tốc độ
điều chỉnh hai thông số động cơ điện một chiều kích từ độc lập”
làm đề tài cho luận văn Thạc sĩ
2 Mục đích nghiên cứu
- Đối tượng có thông số thay đổi như động cơ một chiều khi có
tốc độ thay đổi ta xác định các biến vào ra của khối mờ để đảm bảo
tạo tín hiệu điều được chính xác hơn
- Ứng dụng điều khiển mơ trong hệ thống điều chỉnh tốc độ điều
chỉnh hai thông số động cơ điện một chiều kích từ độc lập
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu
- Truyén động động cơ điện một chiều kích từ độc lập
- Bộ điều khiển mờ
* Phạm vỉ nghiên cứu
- Nghiên cứu nguyên lý điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông số
động cơ điện một chiều kích từ độc lập dùng PID và ứng dụng bộ
điều khiển mờ
- Nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng động cơ điện một
chiều kích từ độc lập trên nền Matlab & Simulink
4 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu cấu trúc động cơ điện một chiều kích từ độc lập, phân tích và thiết kế các bộ điều khiển, nghiên cứu ứng dụng bộ điều khiển mờ
- Phương pháp thực nghiệm: Sử dụng phần mềm Matlab & Simulink để xây dựng mô hình mô phỏng động cơ điện một chiều
kích từ độc lập
5, Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
* Y nghia khoa học
Đề tài là tài liệu tham khảo hữu ích cho những ai quan tâm đến ứng dụng điều khiển mờ trong điều khiển truyền động động cơ điện một chiều kích từ độc lập, cách thức thiết kế và mô hình hóa mô phỏng trên Matlab Simulink
+ Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của để tài sẽ góp phần hoàn thiện một phương pháp điều khiển mới khắc phục được một số nhược điểm của các phương pháp điều khiển kinh điển, nhằm giải quyết vấn đề cấp bách hiện nay là nâng cao chất lượng điều khiển truyền động động cơ
điện một chiêu
6 Câu trúc của luận văn Ngoài phẩn mở đâu, trong luận văn còn có các phẩn và chương kế tiếp như sau:
Chương Ï: Tổng quan động cơ điện một chiều kích từ độc lập
Chương 2: Tổng hợp hệ thống điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông
số động cơ điện một chiều kích từ độc lập dùng PID
Chương 3: Tổng quan về điều khiến mờ
Chương 4: Ứng dụng điều khiển mờ trong hệ thống điều chỉnh tốc độ
điều chỉnh hai thông số động cơ điện một chiều kích từ độc lập
Kết luận và kiến nghị.
Trang 4CHUONG 1: TONG QUAN DONG CO DIEN
MOT CHIEU KICH TU DOC LAP
1.1 KHAI QUAT VE DONG CO DIEN MOT CHIEU
1.1.1 Khai niém chung
1.1.2 Nguyên lý cầu tạo động cơ điện một chiều
1.1.3 Phân loại động cơ điện một chiều
1.1.4 Điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều
1.2 MÔ TẢ TOÁN HỌC ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIẾU KÍCH
TỪ ĐỘC LẬP
1.2.1 Động cơ điện một chiều ở chế độ xác lập
1.2.2 Động cơ điện một chiều trong chế độ quá độ
1.2.2.1 Mô tả chung
1.2.2.2 Trường hợp khi từ thông kích từ không đổi
1.3 KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH VÒNG HỞ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT
CHIEU
1.3.1 Xây dựng mô hình mô phỏng
Dựa vào cấu trúc điều khiển của động cơ điện một chiều như trên
hình 1.5, ta xây dựng mô hình mô phỏng động cơ điện một chiều trên
nén Simulink như sau:
Hình 1.8 Mô hình mô phỏng động cơ điện một chiêu kích từ độc lap
trén nén simulink
1.3.2 Kết quả mô phồng 1.3.2.1 Khi không có tải Tiến hành khảo sát mô hình ở chế độ không tải Điện áp ban đầu đặt vào động cơ bằng điện áp định mức
S5 |Í-\ - ‡errrrerrerr ‡srrrrrrrrrrirereerreeerireeeeeeee nen eeerỆ
pom -4 - i - i -_ -i_-_ _ -3_ -3 -]
1.5 Thoi gian [s]
Toc do Khi Khong co tai ]
2500 , - SEE aa,
1000 | - f - i - a ốc cố ốc
M - †s -=~~~=~e †s ee==~==i=e=zrz====rlrz====rrrrrieerrrr=== l
1.5
Thoi gian [s]
Hình 1.9 Đáp ứng dòng điện phân ứng và tốc độ
của động cơ khi không có tải
1.3.2.2 Khi có tải
Để xét ảnh hưởng của phụ tải đối với động cơ, ta đặt trị số điện
áp bằng điện áp định mức, sau 1 giây đặt mômen tải vào động cơ Hình 1.10 thể hiện đáp ứng dòng điện và tốc độ động cơ khi có tải
Trang 5a= Oe eee ee eee K ãốãẽẽa na nan <#6 Ố Ốốẽẽẽẽẽ®*
F - + —-—-—-— —-t——-—-—-—-——-—-———-tr—————————=——t—=—=—=—=—=—=—=—=—=—=—=tr—=—=—=—=—=—=—=—=—=——-Y-=—=—=—=—=—=—=——-——¬
.ˆ.“ ẽ'ẻẽ ẽ.ẽ << ' a ee ee
Km ' snmnm'.nmmmmmmmunxnanam'anamamnmuwannnnmr"amnmanwnnnnnnnraamauwaannnnnnnn uaanannnnnnmnnwaani
1.5 Thoi gian [s]
Toc do Khi co tai
1 1.5 2 2.5 3
Thoi gian [s]
Hình 1.10 Đáp ứng dòng điện phần ứng và tốc độ
của động cơ khi có tải
Từ đáp ứng tốc độ trên hình (1.10) ta thấy rằng cùng với một giá
trị điện áp đặt, khi phụ tải thay đổi tốc độ động cơ thay đối theo, sau
thời gian 1.2 giây hệ thống đi vào ồn định
1.4 KÉT LUẬN CHƯƠNG 1
Trên cơ sở khảo sát các đặc tính của động cơ điện một chiều kích
từ độc lập, ta rút ra được các kết luận sau:
- Động cơ điện một chiều kích từ độc lập là một đối tượng phi
tuyến,
- Khi khởi động trực tiếp động cơ, trong thời gian quá độ, dòng
điện phần ứng tăng lên rất lớn so với dòng điện định mức, thời gian
đê động cơ ôn định lớn
- Khi thay đổi tải thì tốc độ động cơ thay đối nhiều,
- Việc điều chỉnh tốc độ động cơ tương đối dễ dàng bằng cách sử dụng các bộ nguồn điều chỉnh được như hệ thống máy phát - động
cơ, hệ thống chỉnh lưu điều khiển - động cơ Tuy nhiên tốc độ của động cơ thay đổi mạnh theo phụ tải, do đó không có khả năng ổn
định tốc độ tại điểm tốc độ chọn Dé ổn định được tốc độ động cơ cần thiết lập các mạch vòng điều khiến, tín hiệu vào cho các bộ điều khiến chính là các tín hiệu phản hồi dòng điện, tốc độ của hệ thống Trong luận văn này tác giả ứng dụng điều khiển mờ để điều khiển tốc độ điều khiến hai thông số động cơ điện một chiều kích từ độc lập
CHƯƠNG 2: TONG HOP HE THONG DIEU CHINH TOC DO DIEU CHINH HAI THONG SO DONG CO DIEN MOT CHIEU KICH TU DOC LAP DUNG PID
2.1 THAM SO CUA DONG CO 2.1.1 Khái quát về bộ điều khiến PID 2.1.2 Các phương pháp xác định tham số bộ điều khiển PID 2.1.2.1 Phuong phap Ziegler-Nichols
2.1.2.2 Phuong phap Chien-Hrones-Reswick 2.1.2.3 Phương pháp tối wu modul
2.1.2.4 Phương pháp tôi ưu đỗi xứng 2.2 TONG HOP HE THONG ĐIÊU KHIỂN TÓC ĐỘ ĐỘNG
CO DIEN MOT CHIEU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP 2.2.1 Tổng hợp vòng điều chỉnh dòng điện 2.2.2 Tổng hợp vòng điều chỉnh tốc độ 2.2.3 Xây dựng mô hình mô phỏng 2.2.4 Kết quả mô phỏng
Trang 62.2.5 Tổng hợp điều chỉnh sức điện động
2.2.6 Tổng hợp điều chỉnh hai thông số
Một trong những phương án xây dựng cấu trúc hệ thống điều
chỉnh hai thông số là ghép nối đồng thời hai sơ đồ điều chỉnh tốc độ
và sức điện động, như trên (hình 3.18), trong đó khối N¡ có độ dốc
không đổi
Dựa vào bộ điều chỉnh sức điện động R; là giá trị địn mức của tín
hiệu đặt Eạ Trong vùng điều chỉnh dưới tốc độ cơ bản thì giá trị đặt
của dòng điện kích từ la là không đổi, tương ứng với giá trị không
đổi của từ thông Khi sức điện động đạt đến giá trị đặt thì qua khâu
logic LOG giá trị này được so sánh với giá tri Ea, sai lệch được xử lý
bởi bộ điều chỉnh Rg tạo dòng điện l¿¿ sao cho khi tăng tốc thì từ
thông giảm
Trên cơ sở tổng hợp hệ thống điều chỉnh tốc độ và tổng hợp điều
chỉnh sức điện động như trên (hình 3.9) và (hình 3.14), ta xây dựng
mạch vòng điều chỉnh điều chỉnh hai thông số như trên (hình 3.18)
Ed
'
I
PH KOHL HE
Ny Ny
gì": l&
T <
Pil ox M 1
= = a >
M,
10
2.2.0.1 Xây dựng mô hình mô phỏng
Dựa vào sơ đồ cấu trúc hệ thống điều chỉnh hai thông số bằng hai bộ biến đối BĐI và BĐ2 như trên (hình 3.18) ta xây dựng
mô hình mô phỏng hệ thống điều chỉnh hai thông số bằng hai bộ biến
Hình 2.18 Sơ đô khối hệ thống điều chỉnh hai thông số bằng hai
bé bién doi BD1 va BD2
đổi BĐI vA BD2 trén nén Simulink nhw trén (hinh 3.19)
Hình 2.19 Mô hình hệ thông điêu chỉnh hai hai thông số bằng
hai bộ biến đổi BĐ1 và BĐ2 trên nên Simulink 2.2.6.2 Kết quả mô phỏng của hệ thông
* Trường hợp không có tải
1400
1200
1000 soo
600
400
200
Toc do Khi Khong co tai
1.5
Thoi gian [s] 2
Hình 2.21 Đáp ứng tốc độ của động cơ khi không có tải
Trang 7
so
-40
11
Sai lech toc do Khi Khong co tai
1.5
Thoi gian [s]
Hình 2.22 Sai lệch tốc độ của động cơ khi không có tải
* "Trường hợp có tải
1400
1200
1000
soo
600
400
200
Toc do Khi co tai
o 0.5 1 1.5 2 2.5 =
Thoi gian [s]
Hình 3.24 Đáp ứng tóc độ của động cơ khi có tải
TS eee Sal tech toc do Kit co tate
so
-40
1.5 Thoi gian [s]
Hình 2.25 Sai lệch tốc độ của động cơ khi có tải
12
2.3 KÉT LUẬN CHƯƠNG 2
- Khi sử dụng hệ thống điều chỉnh điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông số, tốc độ động cơ đạt được đến tốc độ đặt, hạn chế được
dòng mở máy của động cơ, Thời gian đáp ứng của hệ thống khi điều chỉnh nhanh (0.7 giây)
- Hệ thống điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai thông số có khả năng
ốn định được tốc độ khi tải thay đối, nhưng trong thời gian thay đổi tải thì tốc độ mất ổn định trong vài giây Để khắc phục nhược điểm
đó ta thiết kế bộ điều khiển mờ điều chỉnh tốc độ điều chỉnh hai
thông số động cơ điện một chiều kích từ độc lập
CHƯƠNG 3: TONG QUAN VE DIEU KHIEN MO 3.1 GIỚI THIỆU CHUNG
3.1.1 Định nghĩa tập mờ 3.1.2 Một vài dạng hàm liên thuộc thường được sử dụng Xây dựng mô hình mờ cho đối tượng
Mô hình mờ Mamdam1
Khâu mờ hóa
Khâu thực hiện luật hợp thành
Khâu giải mờ
Tối ưu hoá hệ thống
Mô hình mờ Sugeno
So sánh hai loại mô hình
Tổng hợp bộ điều khiển mờ Cầu trúc của bộ điều khiển mờ
Nguyên tắc tổng hợp bộ điều khiển mờ
Các bước thực hiện khi xây dựng bộ điều khiển mờ.
Trang 813
3.2 KET LUAN CHUONG 3
Nhu vay việc áp dụng kỹ thuật mờ đã cho ra đời các bộ điều
khiển với những tính chất khá hoàn hảo và tạo ra một khả năng mới
trong kỹ thuật điều khiển tự động, đó là điều khiển các đối tượng
phức tạp Một điều rất lý thú là các bộ điều khiển mờ cho phép lặp lại
các tính chất của các bộ điều khiến kinh điển
Các bộ điều khiển mờ cho phép thiết kế rất đa dạng, vì qua việc
tổ chức các nguyên tắc điều khiển và chọn tập mờ cho các biến ngôn
ngữ cho phép người ta thiết kế các bộ điều khiển mờ khác nhau Một
điểm quan trọng nữa là khối lượng công việc cần thực hiện khi thiết
kế một bộ điều khiển mờ hoàn toàn không phụ thuộc vào đặc tính của
đối tượng Điều đó có nghĩa là quá trình xử lý của một bộ điều khiển
mờ với những nguyên tắc điều khiển cho các đối tượng có đặc tính
động học khác nhau là hoàn toàn như nhau
CHUONG 4: UNG DUNG DIEU KHIEN MO TRONG
HE THONG DIEU CHINH TOC DO DIEU CHINH
HAI THONG SO DONG CO DIEN MOT CHIEU
KICH TU DOC LAP
4.1.SO DO KHOI CUA HE TRUYEN DONG
4.1.1 Xác định các biến vào ra
Bộ điều khiến mờ được sử dụng để điều khiến tốc độ động cơ,
theo kinh nghiệm thì bộ mờ gdm có hai đầu vào và một đầu ra
- Đầu vào thứ 1 là sai lệch giữa tốc độ đặt và tốc độ thực của hệ
thống, đại lượng này được ký hiệu là E
- Đầu vào thứ 2 là tốc độ biến thiên theo thời gian cua tốc độ thực
tế dn/dt, đại lượng này được ký hiệu là Dn
14
- Đầu ra là điện áp vào bộ chỉnh lưu, đại lượng này được ký hiệu
là CU
-DIEU-KHIEN Sai-Lech-Toc-Do-(E) _=—-
(mamdani)
Dien-ap-Dau-ra-(CU)
Dao-Ham-Toc-Do-(Dn)
Hình 4.1 Cấu trúc bộ điều khiển mờ
4.1.2 Xác định tập mờ
Miền giá trị vật lý của các biến ngôn ngữ vào/ra
Căn cứ vào tốc độ định mức của động cơ, ta qui đổi ra điện áp tương
ứng, xác định được các miền giá trị rõ tới hạn cho các biến vào và ra:
+ Sai lệch E được chọn trong miễn giá trỊ [-160, 160]
+ Tốc độ biến đối Dn được chọn trong miễn giá tri [-800,+800]
+ Đầu ra CU có miền giá trị nam trong khoang [-1,1]
Giá trị tập mờ Xác định số lượng tập mờ (các giá trị ngôn ngữ) cần thiết cho các biến: Nguyên lý chung là số lượng các giá trị ngôn ngữ cho mỗi biến nên nằm trong khoảng từ 3 đến 10 giá trị Nếu số lượng ít hơn 3 thì quá thô và ít có ý nghĩa vì không thực hiện được việc lấy vi phân Nếu lớn hơn 10 thì quá mịn con người khó có khả năng cảm nhận quá chỉ ly, bao quát hết các trường hợp xảy ra và ảnh hưởng đến bộ
nhớ, tốc độ tính toán Vì vậy, chọn số lượng tập mờ cho mỗi biến đầu vào là 7 và biên đâu ra là 7, cụ thê như sau:
Trang 915
+E c {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}
+Dn c {NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}
+CU < {{NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB}
Trong đó ký hiệu:
+ NB - Âm nhiều;
+NM-~ Âm vừa;
+NS— Âm it;
+ ZE — Zero
+ PB — Duong nhiéu;
+ PM — Duong vua;
+PS — Duong it
4.1.3 Xác định hàm liên thuộc
Hàm liên thuộc là vẫn đề cực kỳ quan trong và rất khó nói chính
xác Nhưng trong kỹ thuật điều khiển thường ưu tiên chọn hàm liên
thuộc kiểu hình tam giác hoặc hình thang Các loại này có biểu thức
đơn giản, tính toán dễ dàng, tuy nhiên các hàm liên thuộc này chỉ
gôm các đoạn thăng nên không mêm mại ở các điêm gãy
NL NM NS ZE PS PM
input variable "Sai-Lech-Toc-Do-(E)"
Hình 4.2 Xác định tập mo cho biến vào E
16
HL NM NS ZE PS PM PL
input variable "Dao-Ham-Toc-Do-(Dn)"
Hình 4.3 Xác định tập mo cho bién vao Dn
HL NM NS ZE PS PM PL
output variable "Dien-ap-Dau-ra-(CU)"
Hình 4.4 Xác định tập mờ cho biến ra CŨ 4.1.4 Xây dựng các luật điều khiến
Dựa vào bản chất vật lý, các số liệu vào ra có được, kinh nghiệm,
và dựa vào đặc tính quá độ thường gặp của hệ thống điều khiển dùng
PID
Ta có thể xây dựng luật điều khiển như sau:
Nếu E dương nhiều và Dn là Zero Thì CU dương nhiều
Nếu E Zero và Dn là dương nhiều Thì CU âm vừa
Với suy luận tương tự, mỗi một biến ra ta có tổ hợp của 7 x 7=
49 luật cụ thể như sau:
Trang 1017
Bảng 4.1: Luật điều khiến
E
CU
PS | NB | NB | NM] NS | NM(O.9)| ZE | PM
PB NB NB | NB NB NB NB ZE
Dùng luật hợp thành Sum-Prod, giải mờ theo phương pháp trọng
tâm, Khi đó hệ số CU được tính toán lúc điều khiển là:
sya LL, (e(t)) fl, (dn/ dt)
CU(t)= “na
>1 (eŒ))1,„ (dn/ dt)
1
Trong đó 8 yp y” là tâm của các tập mờ tương ứn p g ung
Sau khi xây dựng mô hình mô phỏng bao gồm bộ điều khiển mờ
đê điêu khiên tôc độ động cơ, và đôi tượng điêu khiên là động cơ, ta
18
tiến hành quá trình thử nghiệm với các giá tri J dat khác nhau để phát hiện các “lỗ hồng”, nếu có “lỗ hồng” xuất hiện ta phải quay lại điều
chỉnh bộ chỉnh định mờ bằng cách điều chỉnh lại độ che phủ lên nhau
của các giá trị ngôn ngữ, điều chỉnh lại các luật điều khiển, trường hợp bộ điều khiển làm việc không ổn định thì ta phải kiểm tra lại luật
“Nếu thì” cơ sở Sau khi biết chắc bộ điều khiển đã ổn định và
không c có “lỗ hồng”, ta tiến hành tối ưu hoá các trạng thái làm việc
của nó theo các chỉ tiêu chất lượng động và tĩnh Để chỉnh định bộ điều khiển theo các chỉ tiêu này ta phải hiệu chỉnh hàm liên thuộc, thiết lập các nguyên tắc điều khiến phụ và thay đối một số nguyên tắc điều khiển Cuối cùng ta được bộ điều khiển mờ như đã trình bày
4.2 XAY DUNG MO HINH MO PHONG:
4.2.1 Xây dựng mô hình đối tượng điều khiến
Dựa trên mô tả động lực học của động cơ điện một chiều và mô hình mô phỏng hệ thống điều chỉnh hai thông số bằng hai bộ biến đổi BĐI và BĐ2 (Hình 2.18 và hình 1.19, mục 2.2.6 và 2.2.7) của đối tượng, ta xây dựng mô hình đối tượng điều khiến trên nền Simulink như sau:
Hình 4.5 Mô hình đối tượng điêu khiển trên nên Simulink
