tổng hợp điện cơ_hệ biến tấn-động cơ ứng dụng hệ mờ

MỤC LỤC

Trang
Lời nói đầu 3
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ BIẾN TẦN-ĐỘNG CƠ…… 4
1.1.Khái quát chung về hệ biến tấn-động cơ………………… …………… 4
1.1.Khái niệm………………………………………………… ……………….4
1.2.Phân loại………………………………………………… ……………… 4
CHƯƠNG II : THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN……… ……… …… 15
2.1.Tổng quan về lý thuyết điều khiển mờ……………… … …… …… 15
2.1.1.Các khái niệm cơ bản…………………………………… …… ……….16
2.1.2.Định nghĩa tập mờ…………………………………………… ……….16
2.1.3.Các thuật ngữ trong Logic mờ………………………………… …… 16
2.1.4.Biến ngôn ngữ………………………………………… …… …………17
2.1.5.Các phép toán trên tập mờ…………………………………… ……… 18
2.1.6.Luật hợp thành……………………………………………………… … 19
2.1.7.Giải mờ………………………………………………… …… …… … 20
2.1.8. Mô hình mờ Tagaki-Sugeno…………………………… …… ……… 22
2.2. Bộ điều khiển mờ………………………………………………………… 23
2.2.1. Cấu trúc một bộ điều khiển mờ……………………………………… 23
2.2.2. Nguyên lý điều khiển mờ……………………………………………… 24
2.2.3. Thiết kế bộ điều khiển mờ………………………………………………. 24
2.3.Thiết kế bộ điều khiển………………………………………………… 25
2.3.1.Yêu cầu thiết kế…………………………………………………………. 25
2.3.2.Thiết kế bộ điều khiển mờ …………………………………………… 26
2.3.2.1.Các biến vào/ra và các giới hạn tới hạn…………………………… 26
2.3.2.2.Chọn hàm liên thuộc và biến ngôn ngữ……………………………… 26
2.3.2.3.Luật điều khiển……………………………………………………… 26
2.3.2.4.Luật hợp thành và giải mờ………………………………………… 27
2.3.2.5.Tối ưu 27
KẾT LUẬN 28

LỜI NÓI ĐẦU
Vào những năm đầu của thập kỷ 90 , một ngành điều khiển kỹ thuật mới được
phát triển rất mạnh mẽ và đã đem lại nhiều thành tựu bất ngờ trong lĩnh vực điều
khiển , đó là điều khiển mờ . Ưu điểm cơ bản của điều khiển mờ so với các
phương pháp điều khiển kinh điển là có thể tổng hợp được bộ điều khiển mà
không cần biết trước đặc tính của đối tượng một cách chính xác . Ngành kỹ thuật
mới mẻ này có nhiệm vụ chuyển giao nguyên tắc xử lý thông tin , điều khiển của
hệ sinh học sang hệ kỹ thuật . Khác với kỹ thuật điều khiển kinh điển là dựa vào
sự chính xác tuyệt đối của thông tin mà trong nhiều ứng dụng không cần hoặc
không thể có được điều khiển mờ chỉ cần xử lý các thông tin “ không chính
xác”hay không đầy đủ đã có thể đưa ra quyết định chính xác.Chính khả năng này
đã làm cho điều khiển mờ giải quyết được các bài toán mà trước đây không giải
quyết được và cũng chính khả năng này đã đưa điều khiển mờ lên vị trí xứng đáng
là kỹ thuật điều khiển của hôm nay và tương lai.
Sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia phụ thuộc rất nhiều vào mức độ công
nghiệp hóa, hiện đại hóa và tự động hoá các quá trình sản xuất. Với vai trò là mũi
nhọn của kỹ thuật hiện đại, lĩnh vực tự động hoá đang phát triển với tốc độ ngày
càng cao. Những thành tựu của lý thuyết Điều khiển tự động, Tin học công
nghiệp, Điện tử công suất, Kỹ thuật đo lường đã và đang được triển khai trên
quy mô rộng lớn, tạo nên những thiết bị và dây chuyền công nghiệp sản xuất tự
động với năng suất cao và chất lượng tốt. Trong quá trình sản xuất, việc tự động
hoá một dây chuyền sản xuất đóng vai trò rất quan trọng. Nó là cầu nối giữa các
hạng mục sản xuất, giữa các phân xưởng trong nhà máy, giữa các máy công tác
trong một dây chuyền. Việc điều khiển hoạt động của các dây chuyền hiện đại,
tiên tiến cũng ngày càng đa dạng và phức tạp.Để làm quen với đó trong môn học
Tổng hợp hệ điện cơ em đã được giao nhiệm vụ thực hiện đồ án “điều khiển mờ
cho hệ điều chỉnh vị trí dùng bộ biến tần-động cơ”.
Trong quá trình thiết kế, với sự giúp đỡ của các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn
Tự động hoá XNCN đặc biệt là thầy PHẠM TÂM THÀNH , cộng với sự nỗ lực
của bản thân, em đã hoàn thành được bản đồ án này. Tuy nhiên, do thời gian

tương đối ngắn và trình độ chuyên môn còn hạn chế nên bản đồ án không tránh
khỏi thiếu sót. Em mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo để bản đồ án
này được hoàn thiện hơn.
Sinh viên
Bùi văn Trượng
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN-ĐỘNG CƠ
1.1.Khái quát chung về biến tần
1.1.1.Khái niệm
Khi nghiên cứu điều chỉnh tốc độ động cơ điện xoay chiều 3 pha (động cơ điện
xoay chiều 3 pha roto lồng sóc) ta cần quan tâm các hệ cơ bản sau :
2
1
0
1
(1 ) (1)
. . (2)
. . (3)
. (4)
p
t
t
s
U k f
M k I
k dt
ω ω
φ
φ
θ ω
= −

=
=
=
∫
Trong đó
ω
là tốc độ góc của động cơ

0
ω
là tố độ từ trường quay
0
60.
f
p
ω
=

θ
- góc quay của động cơ

p
U
- giá trị hiệu dụng điện áp pha stato

f
- tần số của điện áp đặt vào stato
M - mômen quay của động cơ
I - giá trị hiệu dụng của điện áp một pha stato

φ
- Từ thông stato động cơ

p
- số đôi cực

k
- Hằng số chế tạo động cơ

1
k
- Hằng số tính toán

s
- Hệ số trượt (Với động cơ lồng sóc thì s tương đối nhỏ và hầu như
không đổi trong vùng làm việc)
Ta thấy rằng tốc độ động cơ hoàn toàn tỉ lệ với điện áp đặt vào stato do vậy
phương pháp điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều tiên tiến nhất hiện nay là điều
chỉnh tần số nguồn cấp . Bộ biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành
dòng điện xoay chiều ở tần số khác mà có thể thay đổi được gọi là bộ biến đổi hay
bộ biến tần . Với các bộ biến tần dùng cho việc điều chỉnh tốc độ động cơ xoay
chiều thì ngoài việc thay đổi tần số của chúng còn có thể thay đổi cả điện áp ra
khác điện áp mới cấp vào bộ biến tần . Hợp bộ biến tần-động cơ để điều chỉnh tốc
độ động cơ xoay chiều có tên thường gọi là hệ biến tần- động cơ.
1.2.Phân loại
Biến tần được chia thành 2 nhóm
+ Biến tần máy điện
+ Biến tần van
→
Biến tần máy điện : Nguyên lý chung của nó là dùng máy điện xoay chiều làm

nguồn cung cấp điện có tần số biến đổi . Việc sử dụng cũng như điều khiển các
loại máy này rất phức tạp vì phải sử dụng nhiều máy điện , diện tích lắp đặt lớn ,
hiệu suất làm việc thấp , gây ồn , nền móng kiên cố nên giá thành cao
→
Biến tần van : Nguyên lý làm việc dùng tín hiệu điều khiển để đóng mở các van
(thường là Thyristor hoặc Transistor) biến đổi năng lượng điện xoay chiều ở tần số
này thành năng lượng điện xoay chiều ở tần số khác
Biến tần van có 2 loại là biến tần van biến đổi trực tiếp và biến tần van biến
đổi gián tiếp.
Ưu điểm nổi bật có thể thấy của biến tần loại này là nhỏ gọn , không gây ồn , hệ số
khuếch đại công suất lớn , hiệu suất cao vì thế chúng được sử dụng rộng rãi .
a) Biến tần van biến đổi trực tiếp là loại biến tần có tần số vào
1
f
được biến đổi
thành tần số
2
f
f2 một cách trực tiếp mà không phải qua khâu trung gian ta có
2 1
(0 0,5)f f= →
Thường dùng cho truyền động có công suất lớn tần số làm việc thấp.
U ~
f 1
M a c h V a n

Các nhóm van P , N có thể được điều khiển chung hoặc riêng . Khi điều khiển
riêng thì không cần cuộn kháng cân bằng . Khi điều khiển chung thì cuộn kháng
cân bằng để hạn chế dòng điện cân bằng xuất hiện do sự chênh lệch điện áp tức
thời lúc đóng nhóm này mở nhóm kia mà quá trình quá độ không xảy ra tức thời .

Nhóm van P tạo nửa chu kì dương của điện áp tải nhóm van N tạo nửa chu kì
âm của điện áp tải . Trong mạch điều khiển người ta dùng dấu của dòng điện tải để
quyết định nhóm van nào được làm việc . Khi một nhóm van được chỉ định làm
việc thì nó làm việc ở chế độ chỉnh lưu và chế độ nghịch lưu phụ thuộc . Thời
điểm phát xung mở Thyristor trong mỗi nhóm phải có phân bố sao cho điện áp
Nhóm N
Nhóm P
U
I
t
0
t
1
t
2
t
3
t
4
t
U,I
CL NL
CL NL
Hình 2 : Các giai đoạn làm việc của các
nhóm van
trên tải là hình sin nhất và giá trị trung bình của điện áp đầu ra luôn tương thích
với giá trị tức thời của điện áp mong muốn (
2
*sin w
m

U U t=
).
Để điều chỉnh tốc độ động cơ điện xoay chiều , ta dùng bộ biến tần 3 pha gồm 3
bộ biến đổi song song ngược .
Ưu điểm của sơ đồ này là có hiệu suất cao không dùng tụ chuyển mạch.
Nhược điểm của sơ đồ là gam tần số hẹp
2
20f Hz<
phải dùng nhiều Thyristor và
nhạy cảm với sự biến động của lưới điện .
b)Biến tần van gián tiếp
Sơ đồ của mạch
Trong biến tần này điện áp xoay chiều đầu tiên được chuyển thành 1 chiều nhờ
mạch chỉnh lưu qua mạch lọc rồi mới biến đổi trở lại thành tần số
2
f
.Điện áp đầu
ra được điều chỉnh nhờ sự thay đổi góc thông của các van trong nhóm chỉnh lưu
hoặc điều chế độ rộng xung .Việc phải biến đổi 2 lần làm giảm hiệu suất của biến
tần song bù lại biến tần cho phép dễ dàng thay đổi tần số
2
f
không phụ thuộc vào
1
f
mà phụ thuộc vào mạch điều khiển . Sơ đồ chức năng
Z
a
Z
b

Z
c
Hình 3 : Sơ đồ nguyên lý mạch lực bộ biến tần trực tiếp 3 pha dùng cho động
cơ 3 pha
f1
f1
~
,u1
=
=
f2
,u2
~
f2
Chỉnh lưu
Lọc
Nghịch lưu


Hỡnh 4 : S chc nng b bin tn giỏn tip
Tựy theo tớnh cht ca b chnh lu v dng tớn hiu ra m b bin tn c lp
c chia lm 2 loi :
- B bin tn ngun ỏp (hay l b nghch lu ngun ỏp)
- B bin tn ngun dũng (hay l b nghch lu ngun dũng)

B nghch lu ngun dũng
Chỳng ta s xem xột mt mch tiờu biu hay c s dng l b nghch lu ngun
dũng 3 pha . Khối nghịch lu dòng dùng để biến đổi dòng điện một chiều sau bộ lọc
thành dòng điện xoay chiều để cung cấp cho động cơ không đồng bộ ba pha .
Trong các hệ thống truyền động điện điều chỉnh thì nghịch lu dòng thờng dùng cho

các hệ thống công suất lớn và có sơ đồ cầu ba pha, trong đó các van bán dẫn là các
van điều khiển hoàn toàn . ở đây ta dùng các tiristor . Nguồn điện một chiều U
d

thông qua cuộn dây có điện cảm lớn cung cấp cho cầu biến tần dòng điện hằng I
d
.
Trong cầu biến tần , mỗi tiristor đợc nối thêm một diode , gọi là diode
chặn. Các tiristor đợc điều khiển mở theo trình tự : 1, 2, 3, 4, 5, 6, 1,
Hình 5. Sơ đồ phân phối xung cho các Thyristor.
~
u
1
,f
1
F
K
~
u
2
,f
2
Chnh lu
Lc
Nghch lu
iu khin
A
Hình 6. Sơ đồ dòng điện trên các pha tải
Tại bất kỳ thời điểm nào, trừ giai đoạn trùng dẫn , chỉ có hai tiristor dẫn
dòng . Dòng điện tải có dạng sóng gần sin chữ nhật gồm hai khối. Các khối cách

nhau một khoảng , trờng hợp lý tởng , bằng /3, trong khoảng này dòng điện pha
tải bằng 0.
Các pha stator của động cơ lần lợt nhận các dòng điện sin chữ nhật lệch
nhau góc 2 /3 , tạo ra từ trờng quay mà tốc độ của nó quyết định bởi nhịp điệu
cấp xung điều khiển cầu biến tần. Động cơ điện sản sinh ra ở các pha các sức điện
động tơng ứng
tsinU2u
R
=







=
3
2
2

tsinUu
S

=
3
4
2

tsinUu
T
Hoạt động của bộ nghịch lu dòng ba pha:
Nguồn cung cấp cho nghịch lu là nguồn dòng điện, nguồn điện một chiều không
phụ thuộc vào tổng trở của tải. Để thực hiện đợc điều này thờng thì điện cảm Ld
phải có giá trị đủ lớn và phải sử dụng các mạch vòng điều chỉnh dòng điện . Dòng
điện tải có dạng hình chữ nhật và do trình tự đóng cắt của các van từ T
1
đến T
6
quyết định.
Giá trị hiệu dụng của dòng điện tải:
3
2
ds
II =
Giá trị hiệu dụng của thành phần sóng cơ bản dòng điện trong phân tích Fourie là:

6
1 ds
II =
Từ đây ta suy ra:
1
1
cos

63


d
s
U
U =
Khi nghịch lu nguồn dòng làm việc với tải là động cơ điện xoay chiều thì trên đồ
thị điện áp tải có xuất hiện các xung nhọn tại các thời điểm chuyển mạch dòng
điện giữa các pha.
Trong thực tế kỹ thuật thờng dùng các van điều khiển không hoàn toàn vì vậy cần
có các mạch khóa cỡng bức các van đang dẫn , đảm bảo chuyển mạch giữa các pha
một cách chắc chắn trong phạm vi điều chỉnh tần số và dòng điện đủ rộng .
Trong sơ đồ cầu này ngoài các tiristor lực T
1
ữT
6
còn sử dụng các diode cách ly
hay diode chặn từ D
1
ữ D
6
nhằm để cách ly giữa các tụ điện chuyển mạch và dây
quấn các pha của động cơ không đồng bộ ĐK để chúng không tạo thành mạch
cộng hởng làm ảnh hởng đến quá trình chuyển mạch .
Để xét sự hoạt động của bộ nghịch lu dòng ba pha này ta xét quá trình
chuyển dòng điện từ pha R sang pha S , và từ pha T sang pha R .
H×nh 7. S¬ ®å chuyÓn m¹ch tõ pha R sang pha S
T
1

D
1
D
4
T
4
C
1
C
2
C
3
A
I
d
E
d
T
3
D
3
D
6
T
6
T
5
D
5
D

2
T
2
C
4
C
6
B
C
A'
B'
C'
C
5
U
S
U
R
U
T
R
S
T
~
~
~
i
R
i
S

i
T
u
C1
u
C3
u
C2
0
0
0
0
0
0
2π
2π
2π
2π
2π_
2π
t
1
t
4
t
2
t
3
U
Cmax

π
π/3
t
t
t
t
t
t
Hình 8. Sơ đồ điện áp và dòng điện đi qua các phần tử của mạch và các .
pha trong quá trình chuyển mạch
* Chuyển dòng điện từ pha R sang pha S:
Giả thiết T
1
, D
1
, D
2
và T
2
đang mở cho dòng chảy qua. Dòng điện I
d
chảy
vào tải pha R và từ tải pha T chảy ra. Lúc này , điện áp trên các tụ điện nh sau:
01
Uuu
BAC
==
0
2
==

BCC
uu
03
Uuu
CAC
==
Khi t = t
1
, cho xung điều khiển mở T
3
.Tiristor này mở , đặt điện áp u
BA
=-U
0

lên T
1
để khoá T
1
. Dòng điện I
d
, từ nguồn , lập tức chuyển qua T
3
, rồi rẽ thành hai
nhánh . Nhánh thứ nhất , I
C1
= 2 I
d
/ 3 , nạp điện cho C
1

; nhánh thứ hai , I
C2
= I
C3
=
I
d
/3 nạp điện cho C
2
nối tiếp C
3
. Dòng điện hai nhánh hợp lại chảy qua D
1
để vào
tải pha R rồi ra ra tải pha T qua D
2
và T
2
để trở về nguồn .Tụ điện C
1
và C
3
đợc nạp
ngợc so với trớc đó. Lúc này (t=t
1
) ,D
3
vẫn cha dẫn dòng . Trong mạch vòng
BARSB ta có phơng trình:
RSCD

uuu
+=
13
Khi t

t
2
, u
D3

0, diode D
3
bắt đầu dẫn dòng . Dòng I
s
từ zero tăng dần đến
trị I
d
còn dòng I
R
từ trị I
d
giảm dần xuống zero .Khi t = t
3
, kết thúc quá trình
chuyển mạch . Lúc này T
3
và T
2
dẫn dòng :
U

BA
= -U
0
, U
CB
= U
0
, U
CA
=0.
Chuyển dòng điện từ pha T sang pha R
Lúc này T
2
và T
3
đang dẫn dòng , ta có :
U
AB
=0 , U
BC
=U
0
, U
CA
= -U
0
.
Khi t=t
4
, cho xung điều khiển mở T

4
. Tiristor này đặt điện áp - U
0
lên T
2
để khoá T
2
. Dòng điện I
d
chảy qua D
2
, chia thành hai nhánh .Nhánh thứ nhất I
C5
=
I
C4
=I
d
/3 nạp điện cho C
5
và C
4
. Nhánh thứ hai ,I
C6
=2 I
d
/3 nạp điện cho C
6
Lúc
này (t=t

4
), D
4
vẫn cha dẫn dòng .
Trong mạch vòng ACTRA ta có phơng trình :
RTCD
uuu
+=
64
Khi t

t
5
, u
D4


0, diode D
4
bắt đầu dẫn dòng . Dòng I
R
tăng dần đến trị I
d
,
còn dòng I
T
từ trị I
d
giảm xuống zero .Khi t = t
6

, kết thúc quá trình chuyển mạch.
Lúc này T
3
và T
4
dẫn dòng:
U
BA
= U
0
, U
CB
= 0 , U
CA
= U
0
.
Khi sử dụng sơ đồ biến tần dòng ba pha để điều chỉnh tốc độ động cơ không
đồng bộ, trị cực đại của mổi tụ điện chuyển mạch có thể đợc tính theo công thức
sau:
2
20209106660

+
L
I.f
U
,L.
f.U
f.I
,,C
mn
m
maxm
nm
max
trong đó :
f
n
- tần số định mức;
f
max
-tần số cực đại ;
I
m
- dòng điện từ hoá ,

[ ]
2
1
cos.II
nm
=
I
n
- dòng điện định mức của động cơ điện ;
L - điện cảm tản một pha (stator + roto);
U
m
-biên độ cực đại của điện áp dây.
B nghch lu ngun ỏp
Bộ biến tần nguồn áp hay là bộ nghịch l điện áp có đặt điểm là dạng điện áp ra tải
đợc định hình sẵn, còn dạng dòng điện tải lại phụ thuộc tính chất tải. Nguồn cấp
điện cho bộ biến tần phải là nguồn sức điện động với nội trở nhỏ. Nếu sử dụng
chỉnh lu làm nguồn cho bộ nghịch lu độc lập thì cần phải mắc thêm một tụ điện C
0
ở đầu vào nghịch lu để một mặt đảm bảo điện áp nguồn ít bị thay đổi, mặt khác để
trao đổi năng lợng phản kháng với điện cảm tải ( với tải R hoặc động cơ điện ) .
Điện áp ra của bộ nghịch lu độc lập không có dạng hình sin nh mong muốn mà đa
số là dạng xung chữ nhật . Để đánh giá sóng hài của điện áp ra ngời ta thờng dùng
hệ số sau:
1
U
U
K
q
q

=
trong đó U
q
, U
1
là trị hiệu dụng của sóng hài bậc q và bậc 1 ( sóng cơ bản ) .
Các van bán dẫn dùng trong bộ nghịch lu độc lập có thể là tiristor hoặc các
transisto ( bipolar , MOSFET, IGBT) , nhng phù hợp và u việc hơn cả là dùng
transisto do đó ngời ta tránh dùng tiristor . Các sơ đồ nghịch lu độc lập phần lớn
có dạng tơng tự nh ở mạch chỉnh lu , thông dụng nhất là các sơ đồ cầu . Vì vậy dới
đây chỉ xem xét sơ đồ bộ nghịch lu độc lập loại cầu dùng van điều khiển khoa .
Nghịch lu áp ba pha:
a.Sơ đồ nguyên lí :
Hoạt động của sơ đồ:
Nguyên tắt hoạt động của bộ nghịch lu áp ba pha dựa trên nguyên lí hoạt
động của bộ nghịch lu áp một pha. ở bộ nghịch lu áp ba pha có tất cả sáu van
các van lẻ S
1
, S
3
, S5 nằm ở phía trên còn các van chẵn S
2
, S
4
, S
6
nằm ở phía d-
ới, hai van trong cùng một pha thì không đồng thời dẫn nghĩa là van này dẫn thì
van kia sẽ khóa và ngợc lại. Để có dòng chạy qua tải thì nếu có một nhóm van có
chỉ số lẻ bắt buột phải có ít nhất một van thuộc nhóm chẵn dẫn

Hình 9 . Sơ đồ nguyên lý mạch nghịch lu ápba pha
Nếu van có chỉ số thuộc nhóm lẻ thông hoặc Diod ngợc đi kèm nó thông thì điện
áp đầu ra tơng ứng của pha đó với điểm không là U
d
/2. Ngợc lại nếu van có chỉ số
chẵn thông hoặc Diod đi kèm với nó dẫn thì điện áp đầu ra của pha đó đối với điểm
không là -U
d
/2.
Ta có:


U10 - U30 UZ31
U30 - U20 UZ23
U20 - U10 UZ12
=
=
=
0
321
1331
3223
2112
=++
=
=
=
ZZZ
ZZZ

ZZZ
ZZZ
UUU
UUU
UUU
UUU
( )
( )
( )
23313
12132
31131
31
31
31
ZZZ
ZZZ
ZZZ
UU/U
UU/U
UU/U
=
=
=
U
z1
U
z2
U
z3

U
z12
2U
d
/3
U
d
/3
U
d
T/2
T
t
t
t
t
+ V
R1
S
1
V
R3
S
3
V
R5
S
5

- V

R4
S
4
V
R6
S
6
V
R2
S
2

1 U
Z31
2 3
U
Z12
U
Z23
Hình 10. Dạng điện ra trên tải sau bộ nghịch lu.
Điện áp dây và điện áp pha nh sau:
Khai triển Furie điện áp dây và điện áp pha:
Tần số điện áp ra có thể đợc thay đổi bằng cách thay đổi nhịp điệu đóng cắt của
các van trong bộ nghịch lu.
Khi điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi tần số thì phải thay đổi cả
điện áp đặt vào động cơ. Điện áp có thể đợc điều chỉnh bằng các phơng pháp sau:
+ Điều chỉnh biên độ điện áp một chiều bằng bộ chỉnh lu có điều khiển hoặc
bằng bộ băm xung.
+ Điều chỉnh thời gian đóng, mở của các van.
CHNG II : THIT K B IU KHIN

2.1.Tng quan v lý thuyt iu khin m
Khỏi nim v logic m c giỏo s L.A Zadeh a ra ln u tiờn nm 1965, ti
trng i hc Berkeley, bang California - M. T ú lý thuyt m ó c phỏt
trin v ng dng rng rói.
Nm 1970 ti trng Mary Queen, London Anh, Ebrahim Mamdani ó dựng
logic m iu khin mt mỏy hi nc m ụng khụng th iu khin c bng
k thut c in. Ti c Hann Zimmermann ó dựng logic m cho cỏc h ra
quyt nh. Ti Nht logic m c ng dng vo nh mỏy x lý nc ca Fuji
Electronic vo 1983, h thng xe in ngm ca Hitachi vo 1987.
Lý thuyt m ra i M, ng dng u tiờn Anh nhng phỏt trin mnh m
nht l Nht. Trong lnh vc T ng hoỏ logic m ngy cng c ng dng
rng rói. Nú thc s hu dng vi cỏc i tng phc tp m ta cha bit rừ hm
truyn, logic m cú th gii quyt cỏc vn m iu khin kinh in khụng lm
c.
2.1.1. Khỏi nim c bn






+++=






=
tSintSintSintSinuu

tSintSintSintSinuu
dA
dAB




11
11
1
7
7
1
5
5
12
11
11
1
7
7
1
5
5
132
Để hiểu rõ khái niệm “MỜ” là gì ta hãy thực hiện phép so sánh sau :
Trong toán học phổ thông ta đã học khá nhiều về tập hợp, ví dụ như tập các số
thực R, tập các số nguyên tố P={2,3,5, }… Những tập hợp như vậy được gọi là
tập hợp kinh điển hay tập rõ, tính “RÕ” ở đây được hiểu là với một tập xác định S
chứa n phần tử thì ứng với phần tử x ta xác định được một giá trị y=S(x).

Giờ ta xét phát biểu thông thường về tốc độ một chiếc xe môtô : chậm, trung bình,
hơi nhanh, rất nhanh. Phát biểu “CHẬM” ở đây không được chỉ rõ là bao nhiêu
km/h, như vậy từ “CHẬM” có miền giá trị là một khoảng nào đó, ví dụ 5km/h –
20km/h chẳng hạn. Tập hợp L={chậm, trung bình, hơi nhanh, rất nhanh} như vậy
được gọi là một tập các biến ngôn ngữ. Với mỗi thành phần ngôn ngữ x
k
của phát
biểu trên nếu nó nhận được một khả năng
µ
(x
k
) thì tập hợp F gồm các cặp (x,
µ
(x
k
)) được gọi là tập mờ.
2.1.2. Định nghĩa tập mờ
Tập mờ F xác định trên tập kinh điển B là một tập mà mỗi phần tử của nó là một
cặp giá trị (x,
µ
F
(x)), với x
∈
X và
µ
F
(x) là một ánh xạ :
µ
F
(x) : B

→
[0 1]
trong đó :
µ
F
gọi là hàm thuộc , B gọi là tập nền.
2.1.3. Các thuật ngữ trong logic mờ

• Độ cao tập mờ F là giá trị h = Sup
µ
F
(x), trong đó sup
µ
F
(x) chỉ giá trị nhỏ nhất
trong tất cả các chặn trên của hàm
µ
F
(x).
• Miền xác định của tập mờ F, ký hiệu là S là tập con thoả mãn :
Hình 2.1
µ
1
miền tin cậy
MXĐ
S = Supp
µ
F
(x) = { x
∈

B |
µ
F
(x) > 0 }
• Miền tin cậy của tập mờ F, ký hiệu là T là tập con thoả mãn :
T = { x
∈
B |
µ
F
(x) = 1 }
• Các dạng hàm thuộc (membership function) trong logic mờ
Có rất nhiều dạng hàm thuộc như : Gaussian, PI-shape, S-shape, Sigmoidal, Z-
shape …
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
trapmf gbellmf trimf gaussmf gauss2mf smf
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
zmf psigmf dsigmf pimf sigmf
2.1.4. Biến ngôn ngữ
Biến ngôn ngữ là phần tử chủ đạo trong các hệ thống dùng logic mờ. Ở đây các

thành phần ngôn ngữ của cùng một ngữ cảnh được kết hợp lại với nhau.Để minh
hoạ về hàm thuộc và biến ngôn ngữ ta xét ví dụ sau :
Xét tốc độ của một chiếc xe môtô, ta có thể phát biểu xe đang chạy:
- Rất chậm (VS)
- Chậm (S)
- Trung bình (M)
- Nhanh (F)
- Rất nhanh (VF)
Những phát biểu như vậy gọi là biến ngôn ngữ của tập mờ. Gọi x là giá trị của
biến tốc độ, ví dụ x =10km/h, x = 60km/h … Hàm thuộc tương ứng của các biến
ngôn ngữ trên được ký hiệu là :

µ
VS
(x),
µ
S
(x),
µ
M
(x),
µ
F
(x),
µ
VF
(x)

Như vậy biến tốc độ có hai miền giá trị :
- Miền các giá trị ngôn ngữ :

N = { rất chậm, chậm, trung bình, nhanh, rất nhanh }
- Miền các giá trị vật lý :
V = { x∈B | x ≥ 0 }
Biến tốc độ được xác định trên miền ngôn ngữ N được gọi là biến ngôn ngữ. Với
mỗi x∈B ta có hàm thuộc:
x
→

µ
X
= {
µ
VS
(x),
µ
S
(x),
µ
M
(x),
µ
F
(x),
µ
VF
(x) }
Ví dụ hàm thuộc tại giá trị rõ x=65km/h là:
µ
X
(65) = { 0;0;0.75;0.25;0 }

2.1.5. Các phép toán trên tập mờ
Cho X, Y là hai tập mờ trên không gian nền B, có các hàm thuộc tương ứng là
µ
X
,
µ
Y
, khi đó:
- Phép hợp hai tập mờ: X∪Y
+ Theo luật Max
µ
X
∪
Y
(b) = Max{
µ
X
(b) ,
µ
Y
(b) }
+ Theo luật Sum
µ
X
∪
Y
(b) = Min{ 1,
µ
X
(b) +

µ
Y
(b) }
+ Tổng trực tiếp
µ
X
∪
Y
(b) =
µ
X
(b) +
µ
Y
(b) -
µ
X
(b).
µ
Y
(b)
- Phép giao hai tập mờ: X∩Y
+ Theo luật Min
µ
X
∪
Y
(b) = Min{
µ
X

(b) ,
µ
Y
(b) }
+ Theo luật Lukasiewicz
µ
X
∪
Y
(b) = Max{0,
µ
X
(b)+
µ
Y
(b)-1}
+ Theo luật Prod
µ
X
∪
Y
(b) =
µ
X
(b).
µ
Y
(b)
- Phép bù tập mờ:
c

X
µ
(b) = 1-
µ
X
(b)
2.1.6. Luật hợp thành
1. Mệnh đề hợp thành
Ví dụ điều khiển mực nước trong bồn chứa, ta quan tâm đến 2 yếu tố:
+ Mực nước trong bồn L = {rất thấp, thấp, vừa}
+ Góc mở van ống dẫn G = {đóng, nhỏ, lớn}
VS S M F VF
0 20 40 60 65 80 100 tốc độ
µ
1
0.75
0.25
Hình 2.2
Ta có thể suy diễn cách thức điều khiển như thế này:
Nếu mực nước = rất thấp Thì góc mở van = lớn
Nếu mực nước = thấp Thì góc mở van = nhỏ
Nếu mực nước = vừa Thì góc mở van = đóng
Trong ví dụ trên ta thấy có cấu trúc chung là “Nếu A thì B”. Cấu trúc này gọi là
mệnh đề hợp thành, A là mệnh đề điều kiện, C = A
⇒
B là mệnh đề kết luận.
Định lý Mamdani:
“Độ phụ thuộc của kết luận không được lớn hơn độ phụ thuộc điều kiện”
Nếu hệ thống có nhiều đầu vào và nhiều đầu ra thì mệnh đề suy diễn có dạng tổng
quát như sau:

If N = n
i
and M = m
i
and … Then R = r
i
and K = k
i
and ….
2. Luật hợp thành mờ
Luật hợp thành là tên gọi chung của mô hình biểu 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
a. Thuật toán xây dựng mệnh đề hợp thành cho hệ SISO
Luật mờ cho hệ SISO có dạng “If A Then B”
Chia hàm thuộc
µ
A
(x) thành n điểm x
i
, i = 1,2,…,n
Chia hàm thuộc
µ
B
(y) thành m điểm y
j

, j = 1,2,…,m
Xây dựng ma trận quan hệ mờ R
R=












),( )1,(

),2( )1,2(
),1( )1,1(
ymxnyxn
ymxyx
ymxyx
RR
RR
RR
µµ
µµ
µµ
=













rnmrn
mrr
mrr
1

2 21
1 11
Hàm thuộc
µ
B’
(y) đầu ra ứng với giá trị rõ đầu vào x
k
có giá trị
µ
B’
(y) = a
T
.R , với a
T

= { 0,0,0,…,0,1,0….,0,0 }. Số 1 ứng với vị trí thứ k.
Trong trường hợp đầu vào là giá trị mờ A’ thì µ
B’
(y) là:
µ
B’
(y) = { l
1
,l
2
,l
3
,…,l
m
} với l
k
=maxmin{a
i
,r
ik
}.
b. Thuật toán xây dựng mệnh đề hợp thành cho hệ MISO
Luật mờ cho hệ MISO có dạng:
“If cd
1
= A
1
and cd
2
= A

2
and … Then rs = B”
Các bước xây dựng luật hợp thành R:
• Rời rạc các hàm thuộc
µ
A1
(x
1
),
µ
A2
(x
2
),…,
µ
An
(x
n
),
µ
B
(y)
• Xác định độ thoả mãn H cho từng véctơ giá trị rõ đầu vào x={c
1
,c
2
,…,c
n
} trong
đó c

i
là một trong các điểm mẫu của
µ
Ai
(x
i
). Từ đó suy ra
H = Min {
µ
A1
(c
1
),
µ
A2
(c
2
), …,
µ
An
(c
n
) }
• Lập ma trận R gồm các hàm thuộc giá trị mờ đầu ra cho từng véctơ giá trị mờ
đầu vào:
µ
B’
(y) = Min {H,
µ
B

(y)} hoặc
µ
B’
(y) = H.
µ
B
(y)
2.1.7. Giải mờ
Giải mờ là quá trình xác định giá trị rõ ở đầu ra từ hàm thuộc
µ
B’
(y) của tập mờ
B’. Có 2 phương pháp giải mờ :
1. 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 lý trung bình
+ Nguyên lý cận trái
+ Nguyên lý cận phải
• Nguyên lý trung bình: y’ =

2
21 yy +
• Nguyên lý cận trái : chọn y’ = y1
• Nguyên lý cận phải : chọn y’ = y2
2. Phương pháp trọng tâm
y1 y2
y
µ
H
G
Hình 2.3
Điểm y’ được xác định là hoành độ của điểm trọng tâm miền được bao bởi trục
hoành và đường
µ
B’
(y).
Công thức xác định :
y’ =
∫
∫
S
S
(y)dy
)(
µ
µ
dyyy
trong đó S là miền xác định của tập mờ B’
♦Phương pháp trọng tâm cho luật Sum-Min
Giả sử có m luật điều khiển được triển khai, ký hiệu các giá trị mờ đầu ra của luật

điều khiển thứ k là
µ
B’k
(y) thì với quy tắc Sum-Min hàm thuộc sẽ là
µ
B’
(y) =
∑
=
m
k
kB
y
1
'
)(
µ
, và y’ được xác định :
y’ =
( )
∑
∑
∑
∫
∑
∫
∑
∫
∑
=

=
=
=
=
=
=








=






m
k
k
m
k
k
m
k
yB

m
k
kB
S
m
k
kB
S
m
k
kB
A
M
dyy
dyyy
dyy
dyyy
1
1
1
S
'
1
'
1
'
1
'
)(
)(

)(
)(
µ
µ
µ
µ
(4.1)
trong đó M
i
=
∫
S
'
)( dyyy
kB
µ
và A
i
=
∫
S
'
)( dyy
kB
µ
i=1,2,…,m

Xét riêng cho trường hợp các hàm thuộc dạng hình thang như hình trên :
M
k

=
)3333(
6
12
222
1
2
2
ambmabmm
H
++−+−
A
k
=
2
H
(2m
2
– 2m
1
+ a + b)
Chú ý hai công thức trên có thể áp dụng cả cho luật Max-Min
♦ Phương pháp độ cao
Từ công thức (4.1), nếu các hàm thuộc có dạng Singleton thì ta được:
y
m1 m2
a b
µ
H
y’ =

∑
∑
=
=
m
k
k
m
k
kk
H
Hy
1
1
với H
k
=
µ
B’k
(y
k
)
Đây là công thức giải mờ theo phương pháp độ cao.
2.1.8. Mô hình mờ Tagaki-Sugeno
Mô hình mờ mà ta nói đến trong các phần trước là mô hình Mamdani. Ưu điểm
của mô hình Mamdani là đơn giản, dễ thực hiện nhưng khả năng mô tả hệ thống
không tốt. Trong kỹ thuật điều khiển người ta thường sử dụng mô hình mờ
Tagaki-Sugeno (TS).
Tagaki-Sugeno đưa ra mô hình mờ sử dụng cả không gian trạng thái mờ lẫn mô tả
linh hoạt hệ thống. Theo Tagaki/Sugeno thì một vùng mờ LX

k
được mô tả bởi luật
R
sk
: If x = LX
k
Then
uxBxxAx
kk
)()( +=

(4.2)
Luật này có nghĩa là: nếu véctơ trạng thái x nằm trong vùng LX
k
thì hệ thống được
mô tả bởi phương trình vi phân cục bộ
uxBxxAx
kk
)()( +=

. Nếu toàn bộ các luật
của hệ thống được xây dựng thì có thể mô tả toàn bộ trạng thái của hệ trong toàn
cục. Trong (4.2) ma trận A(x
k
) và B(x
k
) là những ma trận hằng của hệ thống ở trọng
tâm của miền LX
k
được xác định từ các chương trình nhận dạng. Từ đó rút ra được

∑
+= ))()(( uxBxxAwx
kk
k

(4.3)
với w
k
(x)
∈
[0 , 1] là độ thoả mãn đã chuẩn hoá của x* đối với vùng mờ LX
k
Luật điều khiển tương ứng với (4.2) sẽ là :
R
ck
: If x = LX
k
Then u = K(x
k
)x
Và luật điều khiển cho toàn bộ không gian trạng thái có dạng:
∑
=
=
N
k
k
k
xxKwu
1

)(
(4.4)
Từ (4.2) và (4.3) ta có phương trình động học cho hệ kín:
xxKxBxAxwxwx
lkk
l
k
))()()()(()( +=
∑

Ví dụ : Một hệ TS gồm hai luật điều khiển với hai đầu vào x
1
,x
2
và đầu ra y.
R
1
: If x
1
= BIG and x
2
= MEDIUM Then y
1
= x
1
-3x
2
R
2
: If x

1
= SMALL and x
2
= BIG Then y
2
= 4+2x
1
Đầu vào rõ đo được là x
1
* = 4 và x
2
* = 60. Từ hình bên dưới ta xác định được :
LX
BIG
(x
1
*) = 0.3 và LX
BIG
(x
2
*) = 0.35
LX
SMALL
(x
1
*) = 0.7 và LX
MEDIUM
(x
2
*) = 0.75

Từ đó xác định được :
Min(0.3 ; 0.75)=0.3 và Min(0.35 ; 0.7)=0.35
y
1
= 4-3×60 = -176 và y
2
= 4+2×4 = 12
Như vậy hai thành phần R
1
và R
2
là (0.3 ; -176) và (0.35 ; 12). Theo phương pháp
tổng trọng số trung bình ta có:

77.74
35.03.0
1235.0)176(3.0
−=
+
×+−×
=y

2.2. Bộ điều khiển mờ
2.2.1. Cấu trúc một bộ điều khiển mờ
Một bộ điều khiển mờ gồm 3 khâu cơ bản:
+ Khâu mờ hoá
+ Thực hiện luật hợp thành
+ Khâu giải mờ
Xét bộ điều khiển mờ MISO sau, với véctơ đầu vào X =
[ ]

T
n
uuu
21


Hình 2.4
2.2.2. Nguyên lý điều khiển mờ
0.7
1
0.3
1
0.75
0 60 100
0 4 10
0.35
X
y’
R
1
If … Then…
R
n
If … Then …
H
1
H
n

♦ Các bước thiết kế hệ thống điều khiển mờ.
+ Giao diện đầu vào gồm các khâu: mờ hóa và các khâu hiệu chỉnh như tỷ lệ,
tích phân, vi phân …
+ Thiếp bị hợp thành : sự triển khai luật hợp thành R
+ Giao diện đầu ra gồm : khâu giải mờ và các khâu giao diện trực tiếp với đối
tượng.
2.2.3. Thiết kế bộ điều khiển mờ
• Các bước thiết kế:
B1: Định nghĩa tất cả các biến ngôn ngữ vào/ra.
B2: Xác định các tập mờ cho từng biến vào/ra (mờ hoá).
+ Miền giá trị vật lý của các biến ngôn ngữ.
+ Số lượng tập mờ.
+ Xác định hàm thuộc.
+ Rời rạc hoá tập mờ.
B3: Xây dựng luật hợp thành.
B4: Chọn thiết bị hơp thành.
B5: Giải mờ và tối ưu hoá.
• Những lưu ý khi thiết kế BĐK mờ
- Không bao giờ dùng để giải quyết các bài toán mà có thể dễ dàng thực hiện
bằng bộ điều khiển kinh điển.
- Không nên dùng BĐK mờ cho các hệ thống cần độ an toàn cao.
- Thiết kế BĐK mờ phải được thực hiện qua thực nghiệm.
Hình 2.5
e
µ
B
y’
luật điều khiển
Giao diện
đầu vào

Giao diện
đầu ra
Thiết bị
hợp thành
X
e
u
y
BĐK MỜ
ĐỐI TƯỢNG
THIẾT BỊ ĐO
• Phân loại các BĐK mờ
i. Điều khiển Mamdani (MCFC)
ii. Điều khiển mờ trượt (SMFC)
iii. Điều khiển tra bảng (CMFC)
iv. Điều khiển Tagaki/Sugeno (TSFC)
2.3.Thiết kế bộ điều khiển
2.3.1.Yêu cầu thiết kế.
Ngày nay các hệ điều khiển vị trí người ta đã sử dụng rất nhiều các hệ truyền động
biến tần-động cơ . Sơ đồ khối nguyên lý của hệ như sau :
R
Bô diêu
khiên Vécto

J
p
e
Um1
M1
( - )

Mc
( - )
K
p
Hình 2.6
Góc đặt
1
θ
được so sánh với góc quay thực tế của động cơ
2
θ
, tín hiệu sai lệch
1 2
e
θ θ
= −
được đưa vào bộ điều khiển R và tín hiệu ra của bộ điều khiển là điện áp
điều khiển
1m
U
để điều khiển bộ biến tần . Thường thì bộ điều khiển R là bộ PI
truyền thống và tất nhiên chất lượng của hệ thống không cao lắm . Việc sử dụng
bộ điều khiển R là bộ điều khiển mờ đã nâng cao tính bền vững của hệ thống .
2.3.2.Thiết kế bộ điều khiển mờ .
Xét hệ biến tần – động cơ có công suất
2P kW≈
,
1500( / )
o
n v ph=

.
2.3.2.1.Các biến vào/ra và các giới hạn tới hạn
Tín hiệu vào bộ điều khiển mờ là sai lệch
1 2
( )E k
θ θ
= −
và biến thiên của sai lệch
theo thời gian CE(k) = E(k) – E(k-1) với k là thời gian gián đoạn để thích ứng với
hệ thống điều khiển dùng máy tính , thiết bị số và mạch vi xử lý .Trị số giới hạn
của
[ ]
10,10E∈ −
rad ,
[ ]
0,014;0,014CE ∈ −
rad/s .
Tín hiệu ra điều khiển
[ ]
7,7u ∈ −
A . Để đơn giản cách viết và tổ hợp luật điều
khiển , ta chuẩn hóa tín hiệu vào E , CE cũng thành 14 khoảng thuộc
[ ]
7,7−
.
2.3.2.2.Chọn hàm liên thuộc và biến ngôn ngữ
Chọn hàm liên thuộc hình tam giác và có 7 tập giá trị là :
3
B
(dương lớn),

2
B
(dương
vừa) ,
1
B
(dương nhỏ)
0
Z
(zero) ,
1
S
(âm nhỏ) ,
2
S
(âm vừa),
3
S
(âm lớn).Bảng 2.3
mô tả các giá trị của hàm liên thuộc E và CE.
Bảng 2.3 .Các mức lượng tử hóa
-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
3
B
0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0,1 0,2 0,6 1
2
B
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,4 0,8 0,8 0,4 0
1
B

0 0 01 0 0 0 0 0 0,4 0,8 0,8 0,4 0 0 0
0
Z
0 0 0 0 0 0,2 0,6 1 0,6 0,2 0 0 0 0 0
1
S
0 0 0 0,4 0,8 0,8 0,4 0 0 0 0 0 0 0 0
2
S
0 0,4 0,8 0,8 0,4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3
S
1 0,6 0,2 0,1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2.3.2.3.Luật điều khiển
Tổ hợp các luật điều khiển được ghi ở bảng 2.4
Bảng 2.4 : Các luật điều khiển
CE
E
3
S
2
S
1
S
0
Z
1
B
2
B

3
B
3
S
3
S
3
S
3
S
2
S
2
S
1
S
1
S
2
S
3
S
3
S
2
S
2
S
1
S

0
Z
1
B
1
S
3
S
2
S
2
S
3
S
0
Z
1
B
2
B
0
Z
2
S
2
S
1
S
0
Z

1
B
2
B
2
B
1
B
2
S
1
S
0
Z
3
B
2
B
2
B
3
B
2
B
1
S
0
Z
1
B

2
B
2
B
3
B
3
B
3
B
1
S
1
S
2
B
2
B
3
B
3
B
3
B
Ví dụ ta có luật : E (k) là
3
S
và CE (k) là
3
S

thì U là
3
S
;
Điều này có nghĩa là vị trí của trục động cơ sai khác rất xa vị trí đặt và tốc độ góc
lại âm lớn thì phải có tín hiệu điều khiển lớn (U lớn) để nhanh chóng đưa trục
động cơ về vị trí đặt .
2.3.2.4.Luật hợp thành và giải mờ.
Dùng luật hợp thành Max-Min và giải mờ theo phương pháp trọng tâm . Bảng tín
hiệu điều khiển U (Hình 2.5) chỉ rõ mức hợp thành của tín hiệu điều khiển U khi
với các mức lượng hóa của tín hiệu vào E(k) và CE(k) trong khoảng từ [-7,7].
CE
U -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
-7 -7 -7 -7 -7 -7 -7 -6 -5 -5 -5 -4 -3 -1 0 3
-6 -7 -7 -7 -6 -6 -6 -6 -5 -4 -4 -3 -2 -1 0 3
-5 -7 -7 -7 -6 -6 -6 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 3
-4 -7 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -3 -3 -1 0 1 2 4
-3 -7 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -6 -4 -3 0 1 2 3 4
-2 -7 -6 -6 -5 -5 -4 -4 -5 -3 -1 2 2 3 4 5
-1 -6 -6 -6 -4 -4 -3 -3 -2 -1 0 3 3 4 4 5
0 -5 -5 -5 -4 -4 -2 -1 0 1 2 4 4 5 5 5
1 -5 -4 -4 -3 -3 0 1 2 3 3 4 4 6 6 6
2 -5 -4 -3 -2 -2 1 3 5 4 4 5 5 6 6 7
3 -4 -3 -2 -1 0 2 4 6 6 6 6 6 6 6 7
4 -4 -2 -1 0 1 3 3 6 6 6 6 6 6 6 7
5 -3 -1 0 1 2 3 4 5 6 6 6 6 7 7 7
6 -3 0 1 2 3 4 4 5 6 6 6 6 7 7 7
7 -3 0 1 3 4 5 5 5 6 7 7 7 7 7 7

Hình 2.5 : Các mức giá trị U

2.3.2.5.Tối ưu
Sơ đồ nguyên lý cài đặt biến tần trong điều khiển vị trí sử dụng vi xử lý 8088 (16
bít) để thực hiện thuật toán của bộ điều khiển mờ Hình 2.7. Tín hiệu ra U của bộ
điều khiển mờ chính là tín hiệu dòng điện
qs
i
(để xác định momen của động cơ , từ
thông của động cơ được đặt bằng 1 giá trị không đổi
Φ
thể hiện ở dòng
ds
i
).Các
giá trị E(k) và CE(k) được cập nhật khoảng 2ms , tín hiệu
qs
i
và
ds
i
được áp đặt vào
bộ biến tần (sau các khoảng thời gian 50
s
µ
).Thông qua việc tính toán biến đổi từ
2 pha thành 3 pha và qua bộ D/A 12 bít để tạo thành tín hiệu 3 pha điều khiển bộ
tạo xung và phân phối xung của bộ biến tần .
KẾT LUẬN
Đồ án chỉ mới dừng lại ở phần thiết kế mà chưa đi sâu vào mô phỏng trên MatLap
& Simulink . Trong quá trình thực hiện đồ án này do kiến thức cũng như kinh
nghiệm thực tế còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện đồ án này em sẽ không

tránh khỏi những thiếu sót. Em mong nhận được sự cảm thông và những góp ý của
thầy cô cùng các bạn để em có thể hoàn thiện bản thiết kế này. Em xin chân thành
cảm ơn.

HP.ngày 02 tháng 1 năm 2008
Sinh viên thực hiện
Trượng
Bùi Văn Trượng.