Mục Lục
Chương I Lý thuyết mờ ................................................................................... 5
1.1. Tổng quan về logic mờ........................................................................... 5
1.1.1. Quá trình phát triển của logic mờ ................................................... 5
1.1.2. Khái niệm về tập mờ ....................................................................... 5
1.1.2.1. Tập kinh điển................................................................................ 5
1.1.2.2. Định nghĩa tập mờ ........................................................................ 6
1.1.2.3. Các thông số đặc trưng cho tập mờ .............................................. 6
1.2. Các phép toán trên tập mờ...................................................................... 7
1.3. Biến ngôn ngữ và giá trị của biến ngôn ngữ .......................................... 8
1.4. Luật hợp thành mờ. ................................................................................ 9
1.4.1. Mệnh đề hợp thành .......................................................................... 9
1.4.2. Mô tả mệnh đề hợp thành. ............................................................. 10
1.4.3. Luật hợp thành mờ ........................................................................ 10
1.4.4 Các cấu trúc cơ bản của luật hợp thành: ........................................ 12
1.4.5. Luật hợp thành đơn có cấu trúc SISO ........................................... 12
1.4.5.1. Luật hợp thành MAX-MIN ........................................................ 12
1.4.5.2. Luật hợp thành MAX-PROD ..................................................... 15
1.4.5.3. Thuật toán xây dựng R ............................................................... 16
1.4.5.4. Luật hợp thành đơn có cấu trúc MISO ....................................... 17
1.4.6. Luật của nhiều mệnh đề hợp thành. .............................................. 19
1.4.6.1. Luật hợp thành của hai mệnh đề hợp thành. .............................. 20
1.4.6.2. Thuật toán xây dựng luật chung của nhiều mệnh đề hợp thành. 22
1.4.7. Luật hợp thành SUM-MIN và SUM-PROD. ................................ 23
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

-1-


1.5 GIẢI MỜ ............................................................................................... 24
1.5.1. Phương pháp cực đại. .................................................................... 25

2.2.1. Phân loại theo tín hiệu vào ............................................................ 40
2.2.2. Phân loại theo điều kiện tiến hành nhận dạng ............................... 41
2.2.2.1. Nhận dạng chủ động................................................................... 41
2.2.2.2. Nhận dạng bị động ..................................................................... 41
2.3. Nhận dạng mô hình hệ thống bằng phương pháp quy hoạch thực
nghiệm ......................................................................................................... 41
2.3.1. Các khái niệm cơ bản về nhận dạng bằng quy hoạch thực nghiệm
................................................................................................................. 41
2.3. Nhận dạng mô hình bằng phương pháp bình phương cực tiểu ............ 44
2.3.1. Xác định số lượng thí nghiệm của k biến số ................................. 44
2.3.2. Nội dung phương pháp .................................................................. 45
2.3.3. Mô hình thống kê tuyến tính k biến số.......................................... 45
2.3.3.2. Mô hình tuyến tính k biến số ..................................................... 50
2.4. Áp dụng nhận dạng đường cong từ hoá ............................................... 52
Chương III Tìm hiểu về hệ T-Đ và thiết kế bộ điều khiển PID ..................... 56
3.1. Tìm hiểu về hệ T-Đ .............................................................................. 56
3.2. Thiết kế bộ PID kinh điển .................................................................... 59
3.2.1. Mô hình động cơ điện 1 chiều kích từ độc lập .............................. 59
3.2.2. Thiết kế PID điều chỉnh dòng phần ứng ....................................... 61
3.2.3. Thiết kế PID điều chỉnh tốc độ quay............................................. 64
Chương IV Thiết kế bộ điều khiển mờ thích nghi ......................................... 67
4.1. Xây dựng mô hình động cơ điện một chiều khi từ thông thay đổi. ..... 67
4.2. Thiết kế bộ điều khiển mờ thích nghi. ................................................. 71
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



-3-




Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN MỜ
1.1. Tổng quan về logic mờ.
1.1.1. Quá trình phát triển của logic mờ
Khái niệm về logic mờ được giáo sư L.A Zadeh đưa ra lần đầu tiên năm
1965, tại trường Đại học Berkeley, bang California - Mỹ. Từ đó lý thuyết mờ
đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi.
Năm 1970 tại trường Mary Queen, London – Anh, Ebrahim Mamdani đã
dùng logic mờ để điều khiển một máy hơi nước mà ông không thể điều khiển
được bằng kỹ thuật cổ điển. Tại Đức Hann Zimmermann đã dùng logic mờ
cho các hệ ra quyết định. Tại Nhật logic mờ được ứng dụng vào nhà máy xử
lý nước của Fuji Electronic vào 1983, hệ thống xe điện ngầm của Hitachi vào
1987.
Lý thuyết mờ ra đời ở Mỹ, ứng dụng đầu tiên ở Anh nhưng phát triển
mạnh mẽ nhất là ở Nhật. Trong lĩnh vực Tự động hoá logic mờ ngày càng
được ứng dụng rộng rãi. Nó thực sự hữu dụng với các đối tượng phức tạp mà
ta chưa biết rõ hàm truyền, logic mờ có thể giải quyết các vấn đề mà điều
khiển kinh điển không làm được.
1.1.2. Khái niệm về tập mờ
1.1.2.1. Tập kinh điển
Khái niệm tập hợp được hình thành trên nền tảng logic và được định
nghĩa như là sự sắp xếp chung các đối tượng có cùng tính chất, được gọi là
phần tử của tập hợp đó.
Cho một tập hợp A, một phần tử x thuộc A được ký hiệu: x  A
Để biểu diễn một tập hợp A trên nền X, ta dùng hàm thuộc  A ( x) , với:

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



H  Sup  B (x)

(1.2)

xM

Một tập mờ có ít nhất một phần tử có độ phụ thuộc bằng 1 được gọi là
tập mờ chính tắc (H=1). Ngược lại, một tập mờ B với H < 1 được gọi là tập
mờ không chính tắc.

Hình 1.1. miền tin cậy, miền xác định của tập mờ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



-6-


Miền xác định của tập mờ B được ký hiệu bởi S là tập con của M có giá
trị hàm liên thuộc khác không:
S = x  M  B ( x)  0 

(1.3)

Miền tin cậy của tập mờ B được ký hiệu bởi T là tập con của M có giá
trị hàm liên thuộc bằng 1:
T = x  M  B ( x)  1 

(1.4)



1
0.8
0.6
0.4
0.2
0

Hình 1.2. Các dạng hàm liên thuộc
1.2. Các phép toán trên tập mờ
Cho A, B là hai tập mờ trên không gian nền M, có các hàm liên thuộc
tương ứng là A, B, khi đó:
- Phép hợp hai tập mờ:
+ Theo luật Max
+ Theo luật Sum

AB
AB(x) = Max{ A(x) , B(x) }
AB(x) = Min{ 1, A(x) + B(x) }

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



(1.5)
(1.6)
-7-


+ Tổng trực tiếp

Để minh hoạ về hàm thuộc và biến ngôn ngữ ta xét ví dụ sau :
Xét nhiệt độ của một điều hoà nhiệt độ, ta có thể phát biểu nhiệt độ:
- Rất lạnh (VS)
- Lạnh

(S)

- Trung bình (M)
- Nóng

(F)

- Rất nóng (VF)
Những phát biểu như vậy gọi là biến ngôn ngữ của tập mờ. Gọi x là giá
trị của biến nhiệt độ, ví dụ x =10 oC, x = 20 oC … Hàm thuộc tương ứng của
các biến ngôn ngữ trên được ký hiệu là :
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



-8-


VS(x), S(x), M(x), F(x), VF(x)

Hình 1.3. Mờ hoá biến nhiệt độ
Như vậy biến nhiệt độ có hai miền giá trị :
- Miền các giá trị ngôn ngữ :
N = { rất lạnh, lạnh, trung bình, nóng, rất nóng }
- Miền các giá trị vật lý :

1.4.2. Mô tả mệnh đề hợp thành.
Nguyên tắc của Mamdani “ Độ phụ thuộc của kết luận không được lớn
hơn độ phụ thuộc của điều kiện”. Từ nguyên tắc đó ta có hai công thức xác
định hàm liên thuộc cho mệnh đề hợp thành A  B:
+ Công thưc Min:  A B ( x, y )  MIN  A ( x),  B ( y ) 

(1.12)

+ Công thức Prod:  A B ( x, y )   A ( x). B ( y )

(1.13)

1.4.3. Luật hợp thành mờ
Luật hợp thành là tên gọi chung của mô hình R biểu diễn một hay nhiều
hàm liên thuộc cho một hay nhiều mệnh đề hợp thành.
Một luật hợp thành chỉ có 1 mệnh đề hợp thành gọi là luật hợp thành đơn,
ngược lại có luật hợp thành kép.
Xét luật hợp thành R biểu diễn mô hình lái ô tô gồm 3 mệnh dề hợp thành:
R1: Nếu x = chậm Thì y = tăng hoặc
R2: Nếu x = trung bình Thì y = giữ nguyên hoặc
R3: Nếu x = nhanh Thì y = giảm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên



-10-


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....