BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ QUỐC PHÒNG

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ

Vũ Quốc Huy

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG
BÁM SÁT MỤC TIÊU CHO ĐÀI QUAN SÁT
TRÊN PHƯƠNG TIỆN CƠ ĐỘNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Mã số

: 62 52 02 16

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2017


Công trình được hoàn thành tại:
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS. TS Nguyễn Quang Hùng
2. PGS. TS Nguyễn Vũ

Phản biện 1: GS.TS. Lê Hùng Lân
Phản biện 2: PGS.TS. Phạm Trung Dũng

cập, đồng thời nguồn tài liệu ngoài nước rất hạn chế, không tiếp cận được.

Hình 0.1: Sơ đồ nguyên lý hệ bám mục tiêu trên phương tiện cơ động
2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu của luận án là tổng hợp thuật toán điều khiển
truyền động hệ cơ điện quay/quét 2 bậc tự do được gắn camera quan sát và


2
máy đo xa la-de, đặt trên phương tiện cơ giới quân sự nhằm ổn định đường
ngắm, bám sát mục tiêu phục vụ trực tiếp cho hệ điều khiển hỏa lực tích
hợp trên xe cơ động trong chiến đấu; định vị mục tiêu trong hệ tọa độ cố
định mặt đất, hỗ trợ cung cấp phần tử bắn cho trận địa hỏa lực PPK.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống bám của ĐQS cơ động chịu tác động
của sự rung lắc và chuyển hướng của phương tiện. Cấu trúc vật lý của ĐQS
gồm có một cơ hệ quay/quét (phương vị/tà) gắn liền phương tiện; các thiết
bị quang điện tử (camera quan sát, máy đo xa la-de) được gắn lên khối tà;
CCCH sử dụng là khối điều khiển chuyển động hợp bộ (động cơ đồng bộ
kích thích vĩnh cửu PMSM gắn kèm hộp giảm tốc, bộ khuếch đại công suất
phù hợp với động cơ PMSM). Hệ truyền động điện đồng thời làm nhiệm vụ
bắt bám và bù trừ rung lắc.
Phạm vi nghiên cứu: Bài toán ổn định đường ngắm trực tiếp và bám sát
mục tiêu được quan tâm chủ yếu; bài toán định vị mục tiêu trong hệ tọa độ
cố định mặt đất chỉ là phép tính toán dựa trên các phép quay tọa độ. Luận
án không quan tâm các thuật toán xử lý ảnh và coi hệ bám ảnh luôn đưa ra
được sai lệch tâm ảnh. Sai lệch từ hệ quang ảnh sẽ được sử dụng làm cơ sở
phản hồi thông tin về mục tiêu.
4. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu kỹ thuật điều khiển truyền thống và hiện đại; các đặc điểm

khiển thích nghi, điều khiển trượt truyền thống và trượt đầu cuối, hệ lô-gic
mờ, ứng dụng trong điều khiển đối tượng phi tuyến. Tính đúng đắn của
thuật toán đề xuất được chứng minh toán học và mô phỏng kiểm chứng. Kết
quả nghiên cứu của luận án là cơ sở khoa học để thực thi thuật toán trên
máy tính nhúng tích hợp trong hệ thống khi có nhu cầu thiết kế chế tạo mới
hoặc cải tiến, nâng cao chất lượng bám sát mục tiêu cho ĐQS cơ động.
7. Bố cục của luận án
Mở đầu, 04 chương, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục.
Chương 1: Tổng quan về hệ thống bám sát mục tiêu trên phương tiện cơ động.
Chương 2: Xây dựng mô hình động học của đài quan sát trên cơ sở động
học của các thành phần hệ thống.
Chương 3: Thuật toán điều khiển hệ bám góc mục tiêu của đài quan sát ứng
dụng điều khiển trượt và lô-gic mờ với kỹ thuật phân vùng trạng thái và mặt
trượt đầu cuối nhanh cải tiến.
Chương 4: Mô phỏng thuật toán điều khiển bám góc mục tiêu của đài quan
sát với số liệu thực nghiệm.
Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BÁM SÁT MỤC TIÊU TRÊN
PHƯƠNG TIỆN CƠ ĐỘNG
1.1. Một số hệ thống quan sát, bám sát mục tiêu hiện nay
1.1.1. Hệ thống định vị mục tiêu di động bằng ĐQS cố định
Có thể xem đây như một tay máy có 2 khớp quay trên một bệ đặt cố
định trên mặt đất, có khả năng quay/quét để quan sát mục tiêu bằng camera
và đo cự ly từ ĐQS đến mục tiêu bằng máy đo xa la-de [15], [21], [29],
[37]. Vấn đề còn bỏ ngỏ là ổn định đường ngắm của ĐQS để bám sát mục
tiêu khi phương tiện chuyển động.


4
1.1.2. Hệ thống bám sát mục tiêu di động bằng ĐQS cơ động

1.3. Tổng quan về tổng hợp hệ thống bám trên cơ sở lý thuyết điều
khiển hiện đại ứng dụng cho điều khiển cơ hệ của ĐQS
1.3.1. Phân loại kỹ thuật điều khiển
1.3.2. Một số phương pháp tổng hợp hệ thống có liên quan
Xem xét cơ hệ quay/quét của ĐQS [15], [29], [37] như một tay máy có
hai khớp quay được truyền động bởi các động cơ điện có liên kết cứng, gắn
liền với sàn của phương tiện cơ động. Với cấu trúc như vậy cơ hệ của ĐQS
là một hệ Euler-Lagrange phi tuyến đa biến. Với việc thiết kế cơ hệ cân
tâm, trọng tâm của các khâu đặt tại tâm của khâu, cũng chính là gốc của các
hệ tọa độ nên trọng lực hầu như không ảnh hưởng tới cơ hệ. Do vậy, động
lực học của cơ hệ có dạng:
(1.2)
D(q)q  C (q, q)q  d  u
* Tổng hợp hệ điều khiển thích nghi bằng phương pháp backstepping.
* Tổng hợp hệ điều khiển thích nghi trên cơ sở mạng nơ-ron.
* Tổng hợp luật điều khiển thích nghi tham số Li-Slotine.
* Hệ lô-gic mờ và ứng dụng trong nhận dạng và điều khiển.
1.3.3. Một số luật điều khiển trượt truyền thống
Đối với những hệ thống chịu ảnh hưởng mạnh của nhiễu và có sự bất
định về tham số, để tổng hợp hệ điều khiển bám có chất lượng cao thì điều
khiển cấu trúc biến đổi hoạt động theo nguyên lý trượt sẽ là lựa chọn tối ưu
nhờ khả năng bất biến với nhiễu tác động lên hệ thống và khắc phục được
các yếu tố bất định [16], [18], [81].
* Thuật toán SMC thông thường:
Chọn mặt trượt có dạng:
(1.8)
S  qe  Iqe hay S  qe  qe
Chọn tác động điều khiển dạng:

u  Bˆ 1u eq  Bˆ 1K sgn(S ) , K  diag (k1 , k2 ,..., kn ); ki  R*


satPI( pi )   pi  k Ii  pi dt :
si  i ; i  1,..., n
ti 0

1:
si  i

Tác động điều khiển:

u  Bˆ 1u eq  Bˆ 1KsatPI( p)

(1.25)

(1.26)

Giả thiết luôn chọn được k I i đủ lớn thỏa mãn:
(1.27)

 pi  k Ii pi  0; pi  0
; i  1,..., n


 pi  k Ii pi  0; pi  0
Luật điều khiển (1.26) với K chọn theo (1.23) và satPI( p) chọn theo
(1.25) đảm bảo cho sai lệch bám hội tụ về 0 .
1.3.4. Kỹ thuật điều khiển trượt đầu cuối với mặt trượt phi tuyến
Kỹ thuật trượt đầu cuối đã được nhiều học giả đề xuất và ứng dụng vào
điều khiển tay máy [72], [83], [84], [89], cho thấy luật điều khiển đảm bảo
cho độ dốc mặt trượt lớn, khống chế được phạm vi sai lệch bám trong thời


Mặt trượt đầu cuối nhanh (FTSM):
si  qei   i qei  i qei ri i , i , ri  N * ; i , ri lẻ; ri  i ; i , i  R*

(1.34)

Bổ đề 1.1: (Bổ đề về khoảng thời gian hữu hạn trong TSM/FTSM) [83], [84]
Điểm cân bằng qei  0 của phương trình vi phân liên tục không
Lipschitz (1.33) và (1.34) là điểm ổn định thời gian hữu hạn toàn cục, có
nghĩa là với điều kiện đầu qei (0)  qei 0 trạng thái của hệ hội tụ về 0 trong
thời gian hữu hạn T (qei 0 ) và ở lại trên đó mãi mãi (nếu không có tác động
từ bên ngoài), với:


7

i
T (qe 0 ) 
qe 0
i ( i  ri )
i

i ri
i

i

 i  ri 

 i qe 0

i
1.4. Đặt bài toán
Xét ĐQS có mô tả toán học dưới dạng một phương trình EulerLagrange: D(q)q  C (q, q)q  d  u ; D là ma trận quán tính, D=(dij)2x2 và
T (qei 0 ) 

det(D) ≠ 0; C là ma trận coriolis và hướng tâm, C =(cij)2x2; u là véc-tơ mômen tổng quát; q là véc-tơ biến khớp; d là vec-tơ nhiễu do chuyển động
của phương tiện gây ra. Giả thiết:
1) Cơ hệ quay/quét của ĐQS không bị mất cân bằng động học khi quay
quanh tâm của đài. Trọng tâm khối tà và phương vị trùng với tâm của ĐQS.
2) Cơ hệ của ĐQS luôn chịu tác động của nhiễu do sự rung lắc và chuyển
hướng của phương tiện. Nhiễu này gây ra sai lệch góc bám được xác định
từ hệ quang ảnh.
3) Véc-tơ nhiễu d bị chặn trong từng thành phần của nó: di  d0 ; i  1,..., n
Gọi: qd là véc-tơ góc đặt bám; q là véc-tơ góc thực; qe là véc-tơ sai
lệch góc bám, qe  qd  q . Yêu cầu đặt ra là xây dựng được thuật toán điều
khiển để cho qe  0 trong khoảng thời gian hữu hạn.
Kết luận chương: Đối với đối tượng có mô tả toán học dạng phương
trình Euler-Lagrange, các luật điều khiển thích nghi bền vững trên cơ sở kỹ
thuật điều khiển trượt, mạng nơ-ron, lô-gic mờ đang dành được nhiều sự
quan tâm; trong đó vẫn cần phát triển tiếp kỹ thuật lớp biên để hạn chế
chattering. Nhiệm vụ của luận án là tổng hợp luật điều khiển thích nghi với
tham số của hệ thống, đảm bảo hệ thống ổn định bền vững và đưa sai lệch
góc bám hội tụ về 0 trong thời gian hữu hạn, giảm thiểu rung lắc cơ học
trong hệ truyền động. Hướng phát triển kỹ thuật điều khiển trượt FTSM sẽ
là giải pháp tốt cho bài toán ổn định đường ngắm và bám sát mục tiêu của
ĐQS cơ động.


8
Chương 2:

(2.14)

* Vị trí của phương tiện:
rox  v f cos  cos

roy  v f cos  sin
roz  v f sin 
2.2. Mô hình động lực học cơ hệ quay/quét của ĐQS
2.2.1. Gắn các hệ tọa độ với cơ hệ của ĐQS
Biểu diễn cơ hệ của ĐQS cơ động như hình 2.4.
2.2.2. Phương trình động lực học kênh tà
J Ez  J Ey 2
J
M Em  Ex  
 sin 2  f E
iE E
2iE E
Với: f E   M Ev  M Ec  M Ed  iEE
2.2.3. Phương trình động lực học kênh phương vị
J Az
1
M Am    
  J Ez  J Ey  sin 2  f A
iA A
iA A
Với: f A   M Av  M Ac  M Ad  iA A

(2.16)
(2.17)
(2.18)


f E kmE  ;

(2.65a)

 J Az  J Ey sin 2   J Ez cos 2

0 

iA A kmA

D

J Ex 
0


iE E kmE 

J  J Ey
 J Ez  J Ey

 sin 2  Ez
 sin 2 

2iA A kmA
2iA A kmA

C
 J Ez  J Ey




Ez

 J Ey  cos 2

1 2
2
Bz  2Bz    Ay
Ez  J Ey  sin 2
2
Với cách chọn C như (2.65c), D  2C sẽ là ma trận đối xứng lệch.



10
2.5.2. Biểu diễn ĐQS cơ động dưới dạng phương trình hồi quy
uv  Y ( q, q, q )  d
 J
   Az
 iA AkmA

J Ey
iA AkmA



Y ( q, q, q )  


T

 sin 2 

iA A kmA 

(2.66b)

 2 sin 2 

2iE E kmE 

Kết luận chương: Chương 2 đã xây dựng mô hình toán học của ĐQS cơ
động, bao gồm các khối xử lý ảnh; khối cơ hệ quay/quét chịu tác động trực
tiếp của chuyển động phương tiện, khối CCCH gồm động cơ PMSM đi kèm
với bộ khuếch đại công suất; tính toán chuyển đổi sai lệch tâm ảnh sang sai
lệch góc bám nhằm khép kín vòng điều khiển. Kết quả nghiên cứu trong
chương 2 được công bố trong công trình khoa học số 8.
Việc xây dựng mô hình động học của ĐQS cơ động sẽ làm tiền đề để
tổng hợp các thuật toán điều khiển bám góc, đáp ứng chỉ tiêu kỹ chiến thuật
đề ra. Mô hình của khối CCCH và cơ hệ quay/quét được tích hợp dưới dạng
phương trình Euler-Lagrange; dựa trên mô hình này, thuật toán điều khiển
sẽ được thực hiện trong chương 3. Mô hình tính toán chuyển đổi sai lệch
tâm ảnh của mục tiêu từ pixel sang đơn vị radian nhằm đưa ra sai lệch cho
bộ điều khiển hoạt động. Các tính toán này sẽ được luận án đánh giá kết quả
dựa trên thông số thực tế của ĐQS đưa vào mô phỏng trong chương 4.
Chương 3:
THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ BÁM GÓC MỤC TIÊU CỦA ĐÀI
QUAN SÁT ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT VÀ LÔ-GIC MỜ
VỚI KỸ THUẬT PHÂN VÙNG TRẠNG THÁI VÀ MẶT TRƯỢT


 1 2

;


11
- Bước 3: Tính  n theo công thức n  4  Ts ;
- Bước 4: Tính các thông số của bộ điều khiển PID theo (3.3);
- Bước 5: Tính hàm truyền của bộ lọc trước theo (3.4).
3.2. Hệ lô-gic mờ và hàm bão hòa mờ
3.2.1. Hệ lô-gic mờ
Bộ suy luận mờ được thiết kế có dạng SISO với biến đầu vào
 Si  pi  ki sgn pi ; đầu ra là tác động điều khiển bổ sung K Fi . Mờ hóa

 Si bằng hàm thuộc μAj(μSj) dạng Gauss với 5 tập mờ tương ứng với 5 biến
ngôn ngữ j = 1, ...5. Giải mờ bằng phương pháp trọng tâm [6]. Luật mờ:
R1: Nếu  Si  0 (dương lớn – DL) thì K Fi  0 (dương lớn – DL);
R2: Nếu  Si  0 (âm lớn – AL) thì K Fi  0 (âm lớn – AL);
R3: Nếu  Si  0 (dương nhỏ – DN) thì K Fi  0 (dương nhỏ – DN);
R4: Nếu  Si  0 (âm nhỏ – AN) thì K Fi  0 (âm nhỏ – AN);
R5: Nếu  Si  0 (bằng không – BK) thì K Fi  0 (bằng không – BK).
3.2.2. Hàm bão hòa mờ
 kDi si  ki  sgn pi :
si  i
(3.6)
satF ( pi )  
 kDi si  ki  sgn pi  fuzzy( pi  ki sgn pi ) : si  i
fuzzy( pi  ki sgn pi ) là hàm đặc tính mờ có cùng dấu với đối số của nó
và thỏa mãn fuzzy(0i )  0 ; pi  si i ;  i là độ dày biên Bi của mặt trượt

Hình 3.3: Sơ đồ cấu trúc bộ điều khiển ASF-VSC
3.3.2. Xây dựng bộ suy luận mờ hoạt động bên trong vùng lân cận mặt
trượt với kỹ thuật phân vùng trạng thái

Hình 3.4: Mô tả biên Bi , mặt trượt, ảnh pha và luật chọn K F


13
Kỹ thuật phân vùng trạng thái: Khi nhiễu làm cho quỹ đạo trạng thái của
hệ ra xa mặt trượt, chọn K F lớn để tăng tính bền vững và đưa quỹ đạo
trạng thái hệ thống tiến nhanh về mặt trượt. Khi quỹ đạo trạng thái của hệ
tiến đến gần mặt trượt, chọn K F nhỏ nhằm giảm mức độ thay đổi của tín
hiệu điều khiển. Khi quỹ đạo trạng thái của hệ đã nằm trên mặt trượt, chọn
K F  0 để loại bỏ sự thay đổi dấu liên tục của tín hiệu điều khiển.
3.3.3. Luật điều khiển cấu trúc biến đổi FTESM-VSC phát triển từ kỹ
thuật trượt đầu cuối nhanh với mặt trượt cải tiến
Phát triển thêm kỹ thuật TSM/FTSM [83], [84], luận án đề xuất chọn
mặt trượt đầu cuối nhanh cải tiến (FTESM - Fast Terminal Extended
Sliding Mode):
si  qei  i  li  qei  i qerii i
(3.26)
Với:

qei  qMTi  qi ; i , ri  N * lẻ, ri  i ; i , i  R* ; qMTi là góc của





mục tiêu; li (qei )  ln qe2i  1   0 ; 0    1 .








14
  diag ( 1 ,  2 ) ;  i 

ri

; i , ri  N * lẻ, ri   i ; u c  satF là hàm

i
bão hòa mờ định nghĩa theo (3.2);   diag (1 ,  2 ) ;   diag (1 , 2 ) ;

 

 



i , i  R* ; L  diag ln qe2  1 , ln qe2  1 ; 0    1 , sẽ đảm bảo
1

2

cho hệ thống tiến đến mặt trượt:
S  qe  (  L) qe    qe11


* Trong biên: qei  0 trong khoảng thời gian hữu hạn không lớn hơn:


15
 i  ri 

 i qei 0
i
Ts (qei 0 ) 
ln
 i ( i  ri )
i

i

 i



1 k Di si (qei 0 )  ki sgn si (qei 0 )
ln
k Di
ki

(3.51)

3.4. Xác định góc mục tiêu trong hệ tọa độ chuẩn làm đầu vào bám cho
ĐQS khi mục tiêu và phương tiện chuyển động trong hệ tọa độ cố định
mặt đất


f



cos  sin dt



;  2  arcsin  a23 

(3.67)

cos  cos dt

0

Kết luận chương: Xem xét động học hệ thống dưới dạng tuyến tính,
chương 3 đã tổng hợp luật điều khiển PID theo chuẩn ITAE đang được sử
dụng cho ĐQS hoạt động trong chế độ cố định, đóng vai trò là bộ điều
khiển đối chứng. Kết quả này này đã được công bố trong các công trình
khoa học số 1, 3. Xem xét mô tả toán học của ĐQS cơ động dưới dạng
phương trình Euler-Lagrange, chương 3 đã tổng hợp và xác lập 2 luật điều
khiển ASF-VSC và FTESM-VSC áp dụng cho trường hợp có đánh giá thích
nghi tham số mô hình đối tượng (ASF-VSC) và trường hợp không cần đánh
giá thích nghi tham số mô hình đối tượng (FTESM-VSC). Kết quả này đã
được công bố trong các công trình khoa học số 2, 6 và 7. Một hướng áp
dụng hiệu quả khác là sử dụng đồng thời cả 2 luật trên, trong đó FTESMVSC là luật điều khiển chủ yếu, còn ASF-VSC được sử dụng với vai trò xác
định tham số hệ thống ban đầu và dự phòng nóng trong việc đánh giá tham
số khi có sự bất định xảy ra. Khi đó ASF-VSC sẽ thực hiện chức năng tự

Hình 4.4: Góc nghiêng của phương tiện trong khu ĐTVH

Hình 4.5: Vận tốc tịnh tiến của phương tiện trong khu ĐTVH


17
Hình 4.6 (a, b, c) thể hiện sự rung lắc và chuyển hướng của phương tiện
trong khu ĐTVH, đo trong 600s. Kết quả đo được thống kê trong bảng 4.2.

a) Tốc độ lắc ngang của sàn xe

b) Tốc độ lắc dọc của sàn xe

c) Tốc độ chuyển hướng của phương tiện
Hình 4.6: Tốc độ góc của phương tiện trong khu ĐTVH
Bảng 4.2: Thông số thực nghiệm một số tuyến đường ở Hà Nội
Thông số đo đạc thực
Vòng xuyến Khu đô thị
Khu ĐTVH
nghiệm (giá trị lớn nhất)
ĐTVH
Sài Đồng
Tốc độ lắc dọc, lắc ngang
±4o/s
±3o/s
±6o/s
o
o
Tốc độ chuyển hướng
±25 /s

120  2
Giá trị tính toán trong (4.4) cho thấy nếu góc của mục tiêu lớn hơn các
giá trị góc mở (4.4) của camera, mục tiêu sẽ ra khỏi trường nhìn hẹp.
4.4. Mô tả quỹ đạo mục tiêu trong hệ tọa độ cố định mặt đất trong một
số bài huấn luyện thực tế
Hai kịch bản mục tiêu với các thông số trong bảng 4.6 [29] dựa trên một
số bài huấn luyện thực tế trong cPPK 37mm-2N, tạo ra mục tiêu giả, làm đầu
vào cho hệ bám góc để thực hiện mô phỏng thuật toán điều khiển.
Quỹ đạo
bay
Đường thẳng
Vòng tròn

Bảng 4.6: Thông số mô phỏng mục tiêu
Cự ly
Góc hướng
Độ cao
P
(m)
(ly giác)
(m)
(m)
D0
H
P
1t 0
9500
9500

1500

Nhận xét: Với góc nghiêng nhỏ dưới ±0,15o sai lệch góc bám khoảng
5mrad (hình 4.11). Tuy nhiên khi góc nghiêng trong dải ±2o, sai lệch góc
bám tăng lên 10 lần (hình 4.12).


19

Hình 4.12: Sai lệch góc bám PV với góc nghiêng trong dải ±2o

Hình 4.14: Sai lệch góc bám PV với góc nghiêng trong dải ±7o
Nhận xét: Kết quả mô phỏng trên hình 4.14 cho thấy vấn đề ổn định đường
ngắm của ĐQS chịu ảnh hưởng rất lớn của góc nghiêng bệ. Khi góc
nghiêng bệ ĐQS càng lớn thì sai lệch góc bám càng lớn.
4.6. Mô phỏng đánh giá chất lượng hệ thống trong chế độ cơ động với
luật điều khiển FTESM-VSC và kỹ thuật phân vùng trạng thái
4.6.1. Thủ tục thực hiện quá trình mô phỏng
4.6.2. Tham số mô phỏng, suy luận mờ và đáp ứng quá độ của hệ thống
K  diag (0,005;0,005);   diag (7 / 9;7 / 9); T  5 5;   105 ;
  diag (20, 20);   diag (2, 2); K D  diag (5,5); K  diag (10,10);

a) Theo kênh phương vị
b) Theo kênh tà
Hình 4.16: Đặc tính vào ra của hàm satFi theo mô-men chuẩn hóa


20
Khi quá độ, ĐQS có tốc độ góc lớn nhất 120o/s; hệ xác lập trước 1s.

Hình 4.17: Đáp ứng quá độ góc từ 0 ÷ 90o
4.6.3. Kết quả mô phỏng sai lệch góc bám và mô-men điều khiển của

phương vị dưới dạng hàm sin và cosin có biên độ thay đổi vào hệ bám góc


22
của ĐQS (hình 4.25). Luật điều khiển FTESM-VSC đảm bảo cho hệ bám
góc chính xác với sai lệch góc bám dưới 0,5mrad (hình 4.26). Chuyển động
của đường ngắm ĐQS có dạng đường xoắn trôn ốc (hình 4.25).
* Mô phỏng kỹ thuật phân vùng trạng thái khi ĐQS bám mục tiêu bay thẳng
- Trường hợp thay đổi độ dày biên từ φT = [5 5]→ φT = [0.5 0.5]:
Vì S là hàm của sai lệch nên khi thu hẹp biên sẽ làm cho sai lệch giảm.
Hình 4.28 thể hiện sai lệch khoảng 0,25mrad. Tuy nhiên mô-men điều
khiển phải thay đổi với tần số cao, không tốt cho cơ hệ (hình 4.29).

Hình 4.28: Sai lệch góc bám khi φT = [0.5 0.5]

Hình 4.29: Mô-men điều khiển khi φT = [0.5 0.5]
- Trường hợp thay đổi độ dày biên từ φT = [5 5]→ φT = [0.2 0.2]: Khi biên
được thu hẹp đồng nghĩa với sai lệch góc bám nhỏ hơn (0,1mrad – hình
4.30), tuy nhiên mô-men điều khiển bị chuyển đổi giá trị với tần số cao
(hình 4.31).

Hình 4.30: Sai lệch góc bám khi φT = [0.2 0.2]


23

STT
1
2
3

chuẩn nằm trong giới hạn cho phép, trợ giúp cho hệ bắt bám thực hiện
tốt nhiệm vụ. Lúc này kết quả của luận án cùng với các kết quả nghiên
cứu trong [1] và [19] trở thành lời giải tổng quát cho hệ bắt bám mục
tiêu trên phương tiện cơ động. Nội dung của chương 4 đã được công bố
trong các công trình khoa học số 3, 5, 6, 7, và 8.
KẾT LUẬN
1. Những đóng góp mới của luận án
- Luận án đã đề xuất được thuật toán điều khiển trên cơ sở kỹ thuật điều
khiển trượt và lô-gic mờ xử lý bên trong vùng lân cận của mặt trượt cho