Mô phỏng hệ thống điện

Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh

Mô phỏng hệ thống điện

MỤC LỤC
MỤC LỤC.............................................................................................................1
PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ, CHẠY MƠ PHỎNG HỆ CON LẮC NGƯỢC..........2
1. Các biến vào và biến ra của bộ điều khiển....................................................2
2. Các giá trị ngôn ngữ......................................................................................3
3. Giá trị ngôn ngữ của các biến vào.................................................................4
4. Giá trị ngôn ngữ của các biến ra....................................................................4
5. Quy tắc điều khiển mờ được đưa ra dựa vào kinh nghiệm............................4
6. Mơ phịng điều khiển mờ giữ cân bằng hệ con lắc ngược.............................5

G/v: TS Võ Tiến Trung

1


Khoa điện, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh

PHÂN TÍCH, THIẾT KẾ, CHẠY MƠ PHỎNG HỆ CON LẮC
NGƯỢC
Đề ra:

- M : trọng lượng xe [Kg]
- m : trọng lượng con lắc [Kg]
- l : chiều dài con lắc [m]
- u : lực tác động vào xe [N]
- g : gia tốc trọng trường [m/ ]
- x : vị trí xe [m]

-

: góc giữa con lắc và phương thẳng đứng [rad]
(M + m) - ml(
mx

)

+ ml(

) =u

+ ml = mg

1. Các biến vào và biến ra của bộ điều khiển
* Chọn các biến vào/ra:

G/v: TS Võ Tiến Trung

2


Khoa điện, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh

- 4 biến vào: góc lệch của con lắc, vận tốc góc của con lắc, vị trí xe và tốc
độ xe.
- Biến ra là lực tác động vào xe.
* Tập cơ sở là các biến phụ thuộc chủ yếu vào đối tượng, ta chọn như sau:
- Góc lệch: [-0.3, 0.3] (rad)
- Vận tốc góc: [-1, 1] (rad/sec)

- Vị trí xe: [-3, 3] (m)
- Vận tốc xe: [-3, 3] (m/sec)
- Lực tác dụng: [-40, 40]
2. Các giá trị ngơn ngữ
* Chuẩn hóa tập cơ sở của các biến vào/ra về miền [-1, 1], do đó các ma
trận hệ số khuếch đại của các khối tiền xử lý và hậu xử lý như sau:
- Các hệ số tiền xử lý:

- Hệ số hậu xử lý:

40

* Định nghĩa các tập mờ mô tả các giá trị ngôn ngữ của các biến vào và
biến ra của bộ điều khiển mờ.
- Chọn 3 tập mờ (giá trị ngôn ngữ) cho mỗi biến vào, các tập mờ này
được phân hoạch mờ trên tập cơ sở chuẩn hóa và hàm liên thuộc có dạng tam
giác.
- Số tập mờ cho biến ở ngõ ra được chọn bằng 7, dạng hàm liên thuộc của
tập mờ ở ngõ ra được chọn là dạng vạch để thuận lợi trong việc giải mờ.

G/v: TS Võ Tiến Trung

3


Khoa điện, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh

3. Giá trị ngôn ngữ của các biến vào

4. Giá trị ngôn ngữ của các biến ra

5. Quy tắc điều khiển mờ được đưa ra dựa vào kinh nghiệm

G/v: TS Võ Tiến Trung

4


Khoa điện, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh

6. Mơ phịng điều khiển mờ giữ cân bằng hệ con lắc ngược

G/v: TS Võ Tiến Trung

5


Khoa điện, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh

Kết quả điều khiển:

G/v: TS Võ Tiến Trung

6