Tài liệu tham khảo : Điều khiển tự động

Mọi thông tin chi tiết xin liên hệ qua mail :
1 I
LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN II

ĐỀ BÀI BÁO CÁO : Thiết Kế Bộ Điều Khiển PID Mờ Cho Lò Nhiệt :
)1(*)1(
)(
LsTs
K
G
S
= 2, T = 100, L = 500
Lý do chọn đề tài là : Lò nhiệt là thiết bị phổ biến trong công nghiêp. Tính chất của lò nhiệt là đạt
được nhiệt độ yêu cầu thì phải cần một khoảng thời gian lâu.với bộ điều khiển pid cho lò nhiệt thì
thời gian lò nhiệt cần được giảm xuống nhưng đồng thời diều khiển pid làm tăng độ vột lố.với bộ
điều khiển pid mờ thì ta thay đổi các thông số K
P
,K
I
,K
D
theo tầng giai đoạn thích hợp
MÔ hình toán điều khiển đối tượng
I điều khiển mờ
1. Định nghĩa
Tập mờ F xác định trên tập kinh điển, B là một tập mà mỗi phần tử của nó là một cặp giá trị

Các dạng hàm liên thuộc trong logic mờ
Có rất nhiều dạng hàm liên thuộc như : Gaussian, PI-shape, S-shape, Singmoidal, Z-shape…
2. Biến ngôn ngữ
Là thành phần chính trong hệ thống mờ, ở đây các thành phần ngôn ngữ của cùng một ngữ cảnh
được kết hợp lại với nhau.

Tài liệu tham khảo : Điều khiển tự động

Mọi thông tin chi tiết xin liên hệ qua mail :
2

Để hiểu rõ vấn đề này tôi xin đưa ra ví dụ sau : xét tốc độ của chiếc moto, ta có thể phát biểu xe
đang chạy như sau.
Rất chậm (VS)
Chậm (S)
Trung bình (M)
Nhanh (F)
Rất nhanh (VF)
Những phát biểu như trên gọi là các biến ngôn ngữ của tập mờ. Gọi x là giá trị của biến tốc độ, ví
dụ x = 5km hiệu là :
μ
VS
(x), μ
S
(x), μ
M
(x), μ
F
(x), μ
VF

khi đó ta
có các phép toán sau :
Phép hợp hai tập mờ : X Y
Theo luật MAX : μ
X
(b) μ
Y
(b) = Max{ μ
X
(b) , μ
Y
(b)}
Theo luật MIN : μ
X
(b) μ
Y
(b) = MIN{ μ
X
(b) + μ
Y
(b)}
Tổng trực tiếp : μ
X
(b) μ
Y
(b) = μ
X
(b) + μ
Y
(b) – μ

Y
(b)
Phép bù tập mờ : μ
C
X
(b) = 1- μX(b)
Tài liệu tham khảo : Điều khiển tự động

Mọi thông tin chi tiết xin liên hệ qua mail :
3

b. Các phép toán của hai tập mờ khác nền
Cho hai tập mờ
A là tập mờ trên nền X có hàm thuộc μ
A
(x)
B là tập mờ trên nền Y có hàm thuộc μ
B
(y)
A tập mờ mở rộng của tập mờ A trên nền XxY và có hàm thuộc là μ
A
(x,y) = μ
A
(x), V
Y

B tập mờ mở rộng của tập mờ B trên nền XxY và có hàm thuộc là μ
B
(x,y) = μ
B

Luật hợp thành là tên gọi chung của mô hình biều diễn một hay nhiều hàm thuộc cho một hay
nhiều mệnh đề hợp thành.
Các luật hợp thành cơ bản
Luật MAX – MIN
Luật MAX – PROD
Luật SUM – MIN
Luật SUM – PROD
6. Giải mờ
Giải mờ là quá trình xác định giá trị rõ ( vận tốc thực ) ở đầu ra từ hàm thuộc μ
L’
(y) của
tập mờ B’. Có nhiều cách giải mờ ở đây xin đưa ra hai cách giải mờ phổ biến nhất là giải mờ theo
phương pháp cực đại, giải mờ theo phương pháp trọng tâm.
6a. Phương pháp cực đại
Các bước thực hiện
Xác định miền chứa giá trị Y’, Y’ là giá trị mà tại đó μ
B
(y) đạt Max
G = { y Y | μ
B
(y) = H}
Xác định Y’ theo một trong 3 cách sau :
Nguyên lí trung bình
Nguyên lí cận trái
Nguyên lí cận phải
Tài liệu tham khảo : Điều khiển tự động

Mọi thông tin chi tiết xin liên hệ qua mail :
4


)()(

Và y’ được xác định là
Trong đó M
k
= và A
k
=

Xét riêng cho trường hợp các hàm thuộc dang hình thanh.

MK = (H/6)*(3m
2
2
– 3m
2
1
+ b
2
– a
2
+ 3m
2
b + 3m
1
a)
AK = (H/6)*(2m

6b2. Phương pháp độ cao
Từ công thức (*), nếu các hàm thuộc có dạng singleton hì ta được :
m
k
k
m
k
kk
H
Hy
y
1
1
'

Với

HK = μB’k(y)
Đây là công thức giải mờ theo phương pháp độ
6b3. Cấu trúc một bộ điều khiển mờ
Một bộ điều khiển mờ gồm 3 khâu cơ bản.
Khâu mờ hóa
Thực hiện luật hợp thành
Khâu giải mờ II CÁC BƯỚC THIẾT KẾ.
:
)1(*)1(
)(

ZE: không âm PS: dương ít. PM: dương vừa. PB: dương nhiều
Sai số : ET
ET = { âm nhiều, âm vừa, âm ít, bằng không, dương ít, dương vừa, dương nhiều}
→ ET = { NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB }