luận án tiến sĩ tổng hợp hệ thống điều khiển cho một lớp đối tượng phi tuyến trên cơ sở nhận dạng các thành phần bất định

<span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>LâI CAM ĐOAN </b>

công bá trong bất kỳ cơng trình nào khác, các dā liáu tham khÁo đ°ÿc trích dẫn đầy đÿ.

<b>Tác giÁ lu¿n án </b>

<b>Lê Vn Ch°¢ng </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>LâI CÀM ¡N </b>

t¿n tình chỉ bÁo, h°ớng dẫn tơi trong st q trình nghiên cāu và hồn thành bÁn lu¿n án này.

quân sự, Vián Tự đáng hóa kỹ thu¿t qn sự, Phịng Đào t¿o đã ln quan tâm

nghiên cāu.

đáng, Vián Kỹ thu¿t và Công nghá, Tr°ờng Đ¿i hác Vinh nơi tôi công tác đã t¿o mái đißu kián thu¿n lÿi đá tơi n tâm hác t¿p, nghiên cāu.

đã luôn chia s¿, đáng viên, giúp đỡ tôi trong suát thời gian thực hián lu¿n án.

<b>Tác giÁ lu¿n án </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>MĀC LĀC </b>

Trang

DANH MĀC CÁC KÝ HIàU, CÁC CHĀ CÁI VIÂT TÀT ... v

DANH MĀC CÁC BÀNG BIàU ... vii

DANH MĀC CÁC HÌNH VÀ ... viii

<b>Mä ĐÄU ... 1 </b>

<b>CH¯¡NG 1. TÞNG QUAN VÀ PH¯¡NG PHÁP ĐIÀU KHIÂN Hà PHI TUYắN Cể CC THNH PHN BT ịNH ... </b> 5

1.1. Giới thiáu vß há phi tun có các thành phần bất đßnh ... 5

1.2. Tổng quan các ph°ơng pháp đißu khián há phi tuyÃn có các thành phần bất đßnh ... 6

1.2.1. Ph°ơng pháp đißu khián thích nghi ... 6

1.2.2. Ph°ơng pháp đißu khián tr°ÿt ... 10

1.2.3. Ph°ơng pháp đißu khián tr°ÿt thích nghi sÿ dāng m¿ng nơron nhân t¿o ... 17

1.3. KÃt lu¿n ch°ơng 1... 24

<b>CHĂNG 2. TịNG HỵP H THNG IU KHIN CHO I TỵNG PHI TUYắN TRấN CĂ Sọ NHắN DắNG CC THNH PHÄN BÂT ĐÞNH ... </b> 26

2.1. Tổng hÿp há tháng đißu khián thích nghi cho lớp đái t°ÿng phi tuyÃn có tham sá thay đổi trong kênh đißu khián ... 26

2.1.1. Xây dựng thu¿t tốn nh¿n d¿ng các thành phần bất đßnh và tổng hÿp lu¿t đißu khián thích nghi ... 28

2.1.2. Tổng hÿp bá đißu khián tr°ÿt ... 42

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

2.2. Tổng hÿp há tháng đißu khián thích nghi cho lớp đái t°ÿng phi

tuyÃn có tham sá thay đổi trong tr¿ng thái và kênh đißu khián ... 47

2.2.1. Tổng hÿp lu¿t nh¿n d¿ng các thành phần thay đổi bất đßnh 50 2.2.2. Tổng hÿp lu¿t đißu khián ... 53

2.2.3. Mơ phßng kiám chāng kÃt quÁ ... 58

2.3. KÃt lu¿n ch°ơng 2... 67

<b>CH¯¡NG 3. ĀNG DĀNG PH¯¡NG PHÁP TịNG HỵP H THNG IU KHIN PHI TUYắN TRấN CĂ Sọ NHắN DắNG CC THNH PHN BT ịNH CHO ROBOT CƠNG NGHIàP </b> 70 3.1. Giới thiáu bài tốn đißu khián robot cơng nghiáp ... 70

3.2. Mơ hình đáng lực hác robot cơng nghiáp trên quan điám đißu khián 74 3.3. Tổng hÿp há tháng đißu khián robot cơng nghiáp ... 76

3.3.1. Nh¿n d¿ng các thành phần thay đổi bất đßnh cÿa robot công nghiáp ... 77

3.3.2. Tổng hÿp lu¿t đißu khián ... 79

3.4. Mơ phßng kiám chāng kÃt q ... 80

3.5. KÃt lu¿n ch°ơng 3... 95

<b>K¾T LU¾N ... 97 </b>

DANH MĀC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HàC ĐÃ CƠNG Bà ... 99

TÀI LIàU THAM KHÀO ... 100

PHĀ LĀC ... 113

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>DANH MĀC CÁC KÝ HIàU, CÁC CHĀ CÁI VI¾T TÀT </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Output system)

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>DANH MĀC CÁC HÌNH VẼ </b>

Trang

Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc rút gán há tháng đißu khián thích nghi ... 8

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc há tháng đißu khián tr°ÿt thích nghi ... 15

Hình 1.3 Sơ đồ cấu trúc há tháng đißu khián tr°ÿt thích nghi sÿ dāng m¿ng nơron ... 18

Hình 1.4 Sơ đồ cấu trúc há tháng đißu khián tr°ÿt thích nghi sÿ dāng m¿ng nơron RNN ... 21

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc há tháng đißu khián cho lớp đái t°ÿng phi tuyÃn có các tham sá thay đổi trong kênh đißu khián (2.1) ... 28

Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc m¿ng nơron RBF xấp xỉ vectơ hàm phi tuyÃn

ø ù

<b>f x</b> với các phần tÿ <i>f<small>i</small></i>

ø ù

<b>x</b> ... 31

Hình 2.3 KÃt quÁ nh¿n d¿ng ma tr¿n tham sá <b>ΔB ... 37 </b>

Hình 2.4 KÃt quÁ nh¿n d¿ng vectơ hàm phi tuyÃn <b>f x</b>

ø ù

... 37

Hình 2.5 KÃt quÁ nh¿n d¿ng vectơ nhißu ngồi <b>d</b>

ø ù

<i>t</i> ... 38

Hình 2.6 KÃt quÁ vectơ tổng hÿp các thành phần thay đổi bất đßnh <b>f</b>_õ . 38 Hình 2.7 Sai sá cÿa kÃt quÁ nh¿n d¿ng các thành phần thay đổi bất đßnh 38 Hình 2.8 So sánh giāa vectơ tr¿ng thái cÿa đái t°ÿng đißu khián (2.1) và mơ hình nh¿n d¿ng (2.5) ... 38

Hình 2.9 Sai lách giāa tr¿ng thái cÿa đái t°ÿng đißu khián (2.1) và tr¿ng thái cÿa mơ hình nh¿n d¿ng (2.5) ... 39

Hình 2.10 Vectơ đißu khián thích nghi <b>u</b>_C ... 41

Hình 2.11 So sánh vectơ tr¿ng thái cÿa đái t°ÿng đißu khián (2.1) và thành phần đáng hác tuyÃn tính (2.45) ... 41

Hình 2.12 Sai lách giāa tr¿ng thái cÿa đái t°ÿng đißu khián (2.1) và thành phần đáng hác tuyÃn tính (2.45) ... 42

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Hình 2.13 <b>Đáp āng x cÿa há tháng với vectơ tr¿ng thái mong muán x</b><small>d</small> 45 Hình 2.14 Vectơ đißu khián tr°ÿt <b>u</b>_SMC ... 45 Hình 2.21 Sai lách <i>e</i>_nd3 giāa kÃt quÁ nh¿n d¿ng <i>ˆf</i>₃<small>õ</small> và thành phần <i>f</i>₃^õ 61 Hình 2.22 So sánh giāa tr¿ng thái <i>x</i>₁ cÿa đái t°ÿng đißu khián và tr¿ng

thái <i>x_TT</i>₁ cÿa thành phần đáng hác tuyÃn tính ... 61 Hình 2.23 Sai sá bù trừ <i>e</i><small>b1</small> giāa tr¿ng thái <i>x</i><small>1</small> cÿa đái t°ÿng đißu khián

và tr¿ng thái <i>x_TT</i>₁ cÿa thành phần đáng hác tuyÃn tính ... 62 Hình 2.24 So sánh giāa tr¿ng thái <i>x</i>₂ cÿa đái t°ÿng đißu khián và tr¿ng

thái <i>x_TT</i>₂ cÿa thành phần đáng hác tuyÃn tính ... 62 Hình 2.25 Sai sá bù trừ <i>e</i>_b2 giāa tr¿ng thái <i>x</i>₂ cÿa đái t°ÿng đißu khián

và tr¿ng thái <i>x_TT</i>₂ cÿa thành phần đáng hác tuyÃn tính ... 62 Hình 2.26 So sánh giāa tr¿ng thái <i>x</i><small>3</small> cÿa đái t°ÿng đißu khián và tr¿ng

thái <i>x_TT</i>₃ cÿa thành phần đáng hác tuyÃn tính ... 63 Hình 2.27 Sai sá bù trừ <i>e</i>_b3 giāa tr¿ng thái <i>x</i>₃ cÿa đái t°ÿng đißu khián

và tr¿ng thái <i>x<small>TT</small></i><small>3</small> cÿa thành phần đáng hác tuyÃn tính ... 63

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

Hình 2.30 So sánh đáp āng cÿa há tháng với vectơ tr¿ng thái mong muán

<b>x trong tr</b>°ờng hÿp <i>f_i</i>^õ 7,9 ... ⁶⁵

Hình 2.31 So sánh các vectơ đißu khián <b>u</b>_AC-SMC và <b>u</b>_SMC ... 66

Hình 2.32 So sánh đáp āng cÿa há tháng với vectơ tr¿ng thái mong muán <b><small>d</small>x trong tr</b>ng hp <i>f_i</i>^ừ ỵ7,9 ... ⁶⁷

Hình 3.1 Sơ đồ cấu trúc há tháng đißu khián robot cơng nghiáp n-DOF có tham sá thay đổi và tác đáng cÿa nhißu ngồi (3.15) ... 77

Hình 3.2 Cấu trúc robot cơng nghiáp Thermo CRS A465 ... 81

Hình 3.3 KÃt quÁ nh¿n d¿ng thành phần thay đổi bất đßnh <i>f</i>₂^õ ... 84

Hình 3.4 Sai lách <i>e_ND</i>₂ giāa thành phần <i>f</i>₂^õ và kÃt quÁ nh¿n d¿ng <i>ˆf</i>₂<small>õ</small> 85 Hình 3.5 KÃt quÁ nh¿n d¿ng thành phần thay đổi bất đßnh <i>f</i>₄^õ ... 85

Hình 3.6 Sai lách <i>e_ND</i>₄ giāa thành phần <i>f</i>₄^õ và kÃt quÁ nh¿n d¿ng <i>ˆf</i>₄<small>õ</small> 85 Hình 3.7 KÃt quÁ nh¿n d¿ng thành phần thay đổi bất đßnh <i>f</i><small>6</small>^õ ... 85

Hình 3.8 Sai lách <i>e_ND</i>₆ giāa thành phần <i>f</i>₆^õ và kÃt quÁ nh¿n d¿ng <i>ˆf</i>₆<small>õ</small> 86 Hình 3.9 Đáp āng vß trí và v¿n tác cÿa khớp 1 đái với quỹ đ¿o đặt ... 86

Hình 3.10 Đáp āng vß trí và v¿n tác cÿa khớp 2 đái với quỹ đ¿o đặt ... 86

Hình 3.11 Đáp āng vß trí và v¿n tác cÿa khớp 3 đái với quỹ đ¿o đặt ... 86

Hình 3.12 KÃt quÁ nh¿n d¿ng thành phần thay đổi bất đßnh <i>f</i>₂^õ ... 87

Hình 3.13 Sai lách <i>e_ND</i>₂ giāa thành phần <i>f</i>₂^õ và kÃt quÁ nh¿n d¿ng <i>ˆf</i>₂<small>õ</small> 87 Hình 3.14 KÃt quÁ nh¿n d¿ng thành phần thay đổi bất đßnh <i>f</i><small>4</small>^õ ... 88

Hình 3.15 Sai lách <i>e<small>ND</small></i><small>4</small> giāa thành phần <i>f</i>₄^õ và kÃt quÁ nh¿n d¿ng <i>ˆf</i><small>4õ</small> 88 Hình 3.16 KÃt quÁ nh¿n d¿ng thành phần thay đổi bất đßnh <i>f</i>₆^õ ... 88 Hình 3.17 Sai lách <i>e_ND</i>₆ giāa thành phần <i>f</i>₆^õ và kÃt quÁ nh¿n d¿ng <i>ˆf</i>₆<small>õ</small>

88

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

Hình 3.18 Đáp āng vß trí và v¿n tác cÿa khớp 1 đái với quỹ đ¿o đặt ... 89 Hình 3.19 Đáp āng vß trí và v¿n tác cÿa khớp 2 đái với quỹ đ¿o đặt ... 89 Hình 3.20 Đáp āng vß trí và v¿n tác cÿa khớp 3 đái với quỹ đ¿o đặt ... 89 Hình 3.21 Đáp āng vß trí và v¿n tác cÿa khớp 1 đái với quỹ đ¿o đặt

(TH1 - Tham sá cá đßnh, TH2 - Tham sá thay đổi) ... 90 Hình 3.22 Đáp āng vß trí và v¿n tác cÿa khớp 2 đái với quỹ đ¿o đặt

(TH1 - Tham sá cá đßnh, TH2 - Tham sá thay đổi) ... 91 Hình 3.23 Đáp āng vß trí và v¿n tác cÿa khớp 3 đái với quỹ đ¿o đặt

(TH1 - Tham sá cá đßnh, TH2 - Tham sá thay đổi) ... 91 Hình 3.24 Bá đißu khián AC-SMC do lu¿n án đß xuất ... 93 Hình 3.25 Bá đißu khián tr°ÿt thích nghi dùng m¿ng nơron ... 94

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>Mä ĐÄU 1. Tính cÃp thi¿t cÿa đÁ tài lu¿n án </b>

Trong thực tÃ, đái t°ÿng đißu khián phi tuyÃn rất phổ biÃn và hầu hÃt các há tháng đißu khián tự đáng khơng ho¿t đáng trong mơi tr°ờng lý t°ởng. Đißu này dẫn đÃn sự xuất hián cÿa các thành phần bất đßnh nh° nh° tham sá đáng hác thay đổi không biÃt tr°ớc, tác đáng cÿa nhißu ngồi khơng đo đ°ÿc [10], [11], [99]. Sự tồn t¿i cÿa các yÃu tá bất đßnh gây ra nhißu khó khăn, phāc t¿p cho viác tổng hÿp các há tháng đißu khián đÁm bÁo chất l°ÿng, đáp āng yêu cầu ngày càng cao cÿa thực tÃ. Trong nhāng th¿p niên gần đây, sự phát trián cÿa lý thuyÃt đißu khián hián đ¿i, các cơng cā tốn hác, trí t nh¿n t¿o,... cho phép các nhà khoa hác trong lĩnh vực kỹ thu¿t đißu khián và tự đáng hóa giÁi qut bài tốn tổng hÿp há tháng đißu khián cho lớp các đái t°ÿng phi tuyÃn có các thành phần bất đßnh với nhißu cơng trình, kÃt q nghiên cāu đ°ÿc cơng bá trên các t¿p chí, hái thÁo khoa hác trong và ngoài n°ớc [2], [3], [6], [10], [99]. Có nhißu ph°ơng pháp đá tổng hÿp há tháng đißu khián cho lớp các đái t°ÿng nói trên nh°: đißu khián thích nghi [6], [62], [79], [85], [95]; đißu khián tr°ÿt [2], [16], [34], [82], [110]; đißu khián mờ [26], [77], [80], [96]; m¿ng nơron nhân t¿o [22], [36], [45], [89], [93], [108]. Trong các giÁi pháp đã nêu, ph°ơng pháp nh¿n d¿ng các thành phần bất đßnh từ đó t¿o cơ cấu đißu khián phù hÿp đá chỉnh đßnh các u tá bất đßnh có nhißu °u điám nổi trái [1], [6], [8], [17], [55]. Mặc dù trong nhāng năm qua đã có nhißu cơng trình nghiên cāu vß xây dựng ph°ơng pháp tổng hÿp há tháng đißu khián cho các đái t°ÿng phi tuyÃn có các thành phần bất đßnh với nhißu kÃt quÁ tát đẹp. Tuy v¿y, vẫn cịn nhāng vấn đß tồn t¿i ch°a đ°ÿc giÁi qut mát cách thßa đáng, địi hßi phÁi tiÃp tāc quan tâm nghiên cāu. Do v¿y, đß tài nghiên cāu: “Tổng hợp hệ thống điều khiển

<i>cho một lớp đối tượng phi tuyến trên cơ sở nhận dạng các thành phần bất định” </i>

mang tính cấp thiÃt, có ý nghĩa vß khoa hác và thực tißn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>2. Māc tiêu cÿa lu¿n án </b>

Māc tiêu cÿa lu¿n án là nghiên cāu xây dựng ph°ơng pháp tổng hÿp há tháng đißu khián cho lớp các đái t°ÿng phi tuyÃn có tham sá thay đổi bất đßnh và nhißu ngồi khơng đo đ°ÿc. Há tháng đißu khián lu¿n án đß xuất có chất l°ÿng đißu khián cao và có thá áp dāng các kÃt quÁ nghiên cāu cÿa lu¿n án vào tổng hÿp há tháng đißu khián cho các đái t°ÿng phù hÿp trong thực tÃ.

<b>3. Đái t°ÿng, ph¿m vi nghiên cāu </b>

Đái t°ÿng nghiên cāu: Lu¿n án nghiên cāu vß há tháng đißu khián cho lớp các đái t°ÿng phi tun có tham sá thay đổi và nhißu ngồi khơng đo đ°ÿc trên cơ sở nh¿n d¿ng các thành phần bất đßnh.

Ph¿m vi nghiên cāu: Lu¿n án đi sâu nghiên cāu ph°ơng pháp nh¿n d¿ng các thành phần tham sá, hàm phi tuyÃn và nhißu ngồi thay đổi bất đßnh; tổng hÿp lu¿t đißu khián thích nghi, đißu khián tr°ÿt đÁm bÁo há tháng iòu khiỏn cú cht lng cao.

<b>4. PhÂng phỏp nghiên cāu </b>

Lu¿n án sÿ dāng ph°ơng pháp phân tích và tổng hÿp há tháng trên cơ sở công cā lý thut đißu khián thích nghi, đißu khián tr°ÿt, m¿ng nơron nhân t¿o, giÁi tích tốn hác,... Các kÃt q nghiên cāu đ°ÿc mơ phßng trên phần mßm Matlab - Simulink nhằm khẳng đßnh tính đúng đÁn và hiáu quÁ cÿa ph°ơng pháp do lu¿n án đß xuất.

<b>5. Nßi dung nghiên cāu </b>

- Nghiên cāu ph°ơng pháp nh¿n d¿ng thành phần tham sá, đặc tính phi tuyÃn và nhißu thay đổi bất đßnh tác đáng lên đái t°ÿng đißu khián.

- Nghiên cāu xây dựng ph°ơng pháp tổng hÿp há đißu khián thích nghi cho lớp đái t°ÿng phi tuyÃn có tham sá thay đổi và nhißu ngồi bất đßnh trên cơ sở sÿ dāng cơng cā lý thut đißu khián hián đ¿i và m¿ng nơron nhân t¿o.

- Āng dāng kÃt quÁ nghiên cāu cÿa lu¿n án vào tổng hÿp há tháng đißu khián cho đái t°ÿng cā thá và phù hÿp đó là robot cơng nghiáp.

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

- Sÿ dāng phần mßm Matlab - Simulink đá mơ phßng kiám chāng kÃt q nghiên cāu cÿa lu¿n án.

<b>6. Ý ngh*a khoa hác và thăc tißn </b>

Lu¿n án đß xuất ph°ơng pháp tổng hÿp há tháng đißu khián cho lớp các đái t°ÿng phi tuyÃn có các tham sá thay đổi bất đßnh và tác đáng cÿa nhißu từ bên ngồi; đ°ÿc xây dựng và phát trián trên cơ sở đißu khián thích nghi, đißu khián tr°ÿt, m¿ng nơron nhân t¿o. Các kÃt q nghiên cāu cÿa lu¿n án đ°ÿc mơ phßng kiám chāng bằng các ví dā cā thá và có thá áp dāng đá tổng hÿp há tháng đißu khián có chất l°ÿng cho các đái t°ÿng phù hÿp trong thực tÃ. Vì v¿y, nái dung các kÃt quÁ nghiên cāu cÿa lu¿n án có ý nghĩa khoa hác và thực

Nêu rõ tính cấp thiÃt cÿa đß tài lu¿n án; khái quát chung vß māc tiêu, đái t°ÿng, ph¿m vi nghiên cāu, ph°ơng pháp nghiên cāu, nái dung nghiên cāu, ý nghĩa khoa hác và thực tißn và giới thiáu tóm tÁt vß cấu trúc cÿa lu¿n án.

<i><b>thành phần bất định</b></i>

Nghiên cāu tổng quan vß các ph°ơng pháp đißu khián các há phi tuyÃn có các thành phần bất đßnh và từ đó đß xuất h°ớng nghiên cāu cÿa lu¿n án.

Xây dựng ph°ơng pháp tổng hÿp há tháng đißu khián cho lớp các đái t°ÿng phi tuyÃn có tham sá thay đổi bất đßnh, có tác đáng cÿa nhißu từ bên ngồi. Há tháng đißu khián đ°ÿc tổng hÿp trên cơ sở các công cā cÿa lý thuyÃt

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

đißu khián thích nghi, m¿ng nơron nhân t¿o RBF và đißu khián tr°ÿt. Thực hián mơ phßng trên phần mßm Matlab - Simulink đá minh chāng tính đúng đÁn, đá tin c¿y và hiáu quÁ cÿa các thu¿t toán thu đ°ÿc.

<i><b>tuyến trên cơ sở nhận dạng các thành phần bất định cho robot công nghiệp </b></i>

Áp dāng các kÃt quÁ nghiên cāu trong ch°ơng 2 vào tổng hÿp há tháng đißu khián cho mát đái t°ÿng đißu khián phù hÿp đó là robot cơng nghiáp. TiÃn hành mơ phßng trên phần mßm Matlab - Simulink đá minh chāng tính đúng đÁn và hiáu q cÿa các thu¿t tốn đißu khián đã đß xuất.

<i><b>Kết luận </b></i>

Nêu rõ nhāng kÃt quÁ chính và nhāng đóng góp mới cÿa lu¿n án, đồng thời đß xuất các h°ớng nghiên cāu tiÃp theo.

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<b>CH¯¡NG 1 </b>

Trong ch°ơng này, lu¿n án giới thiáu vß há phi tun có các thành phần bất đßnh, trình bày tổng quan viác nghiên cāu các ph°ơng pháp chÿ yÃu đá tổng hÿp há tháng đißu khián cho các đái t°ÿng nói trên và từ đó đß xuất h°ớng nghiên cāu cÿa lu¿n án.

<b>1.1. Giái thiáu vÁ há phi tuy¿n có các thành phÅn bÃt đßnh </b>

Các đái t°ÿng phi tun có các thành phần bất đßnh hián hāu trong nhißu lĩnh vực nh°: robot cơng nghiáp, há trun đáng trong nhà máy cán thép, thiÃt bß bay, tàu thÿy, lị hơi cÿa nhà máy nhiát đián, há tuabin cÿa nhà máy thÿy đián và nhißu lĩnh vực khác. Trong q trình ho¿t đáng, các đái t°ÿng đißu khián nói trên chßu Ánh h°ởng cÿa nhißu u tá bất đßnh nh° đißu kián mơi tr°ờng, chà đá v¿n hành, sai sá cÿa các kÃt cấu cơ khí,... làm cho tham sá đáng hác cÿa đái t°ÿng thay đổi khơng biÃt tr°ớc. Bài tốn tổng hÿp há tháng đißu khián cho các đái t°ÿng d¿ng này gặp nhißu khó khăn đặc biát trong tr°ờng hÿp há tháng chßu tác đáng cÿa nhißu ngồi khơng đo đ°ÿc [6], [10], [99].

Trên thực tà tồn t¿i nhißu lớp há phi tuyÃn bất đßnh và đái với mßi lớp phi tun sÁ có các ph°ơng pháp tổng hÿp há tháng đißu khián khác nhau. Viác nghiên cāu tìm kiÃm các ph°ơng pháp tổng hÿp há tháng đißu khián cho từng lớp đái t°ÿng cā thá khơng chỉ là vấn đß hấp dẫn vß mặt hác thu¿t mà còn cung cấp nhāng giÁi pháp thiÃt thực cho các āng dāng thực tißn. Trong lu¿n án này t¿p trung nghiên cāu vß lớp các đái t°ÿng đißu khián phi tun có tham sá thay đổi bất đßnh thuác hai tr°ờng hÿp phổ biÃn có đáng

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>d</b>  là vectơ các thành phần nhißu ngồi và bß chặn. Trong phần tiÃp theo, lu¿n án nghiên cāu tổng quan vß mát sá ph°ơng pháp chÿ yÃu đá tổng hÿp há tháng đißu khián cho lớp đái t°ÿng (1.1), (1.2).

<b>1.2. Tòng quan cỏc phÂng phỏp iu khin hỏ phi tuy¿n có các thành phÅn bÃt đßnh </b>

<i><b>1.2.1. Phương pháp điều khiển thích nghi </b></i>

Ph°ơng pháp thích nghi cho phép tổng hÿp các há tháng đißu khián có chất l°ÿng cao trong đißu kián thơng tin vß tính chất cÿa q trình khơng đầy đÿ và tham sá đáng hác cÿa đái t°ÿng đißu khián thay đổi khơng biÃt tr°ớc. Há tháng đißu khián thích nghi có khÁ năng thích āng với thay đổi đặc tính cÿa đái t°ÿng đißu khián và mơi tr°ờng làm viác [11], [99]. Ph°ơng pháp đißu khián thích nghi cho lớp các đái t°ÿng tun tính có tham sá thay đổi bất đßnh đã đ°ÿc nghiên cāu trong các cơng trình [23], [87], [112], [115] trong đó các thành phần tham sá thay đổi cần thßa mãn các đißu kián vß tốn hác cho tr°ớc. Tuy nhiên, trong thực tà các thành phần này có thá thay đổi theo nhāng quy lu¿t không biÃt tr°ớc cũng nh° đặc tính phi tun cÿa đái t°ÿng ln tồn t¿i và Ánh h°ởng đÃn chất l°ÿng há tháng.

Ph°ơng pháp đißu khián thích nghi cho lớp các đái t°ÿng phi tuyÃn có tham sá thay đổi đã thu đ°ÿc nhißu kÃt quÁ [61], [62], [79], [85], [95] trong đó đá đÁm bÁo há tháng ổn đßnh cần xác đßnh đ°ÿc giới h¿n cÿa thành phần tham

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

sá thay đổi. Mặc dù v¿y, trong nhißu tr°ờng hÿp khơng thá trực tiÃp xác đßnh đ°ÿc giới h¿n này.

Đá làm rõ vấn đß chúng ta nghiên cāu cơng trình [85] cÿa tác giÁ A. Maity và các cáng sự trong đó sÿ dāng ph°ơng pháp đißu khián thích nghi với mơ hình dự báo. Cách tiÃp c¿n trong cơng trình [85] cho phép dự báo sự thay đổi cÿa tham sá đáng hác cÿa đái t°ÿng đißu khián và do v¿y có thá đáp āng đ°ÿc với nhāng thay đổi đó.

GiÁ sÿ đáng hác đái t°ÿng đißu khián đ°ÿc mơ tÁ bằng ph°ơng trình [85]:

trong đó <b>x</b><i><small>n</small></i> là vectơ tr¿ng thái; <b>u</b><i><small>m</small></i> là vectơ đißu khián; <b>A</b><i><small>n n</small></i><small>ơ</small> là ma tr¿n tham sá đáng hác cÿa há tháng; <b>B</b><i><small>n m</small></i><small>ô</small> là ma tr¿n tham sá đầu vào

<b>Δ x</b>  , <b>Δ x</b><i>_u</i>

ø ù

,<i>t</i> <i>^{n m}</i>^ là vectơ các thành phần phi tuyÃn thay đổi không biÃt tr°ớc và có thá tun tính hóa nh° sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

Sơ đồ cấu trúc há tháng đißu khián thích nghi trong cơng trình [85] đ°ÿc

trong đó ˆ<b>Λ là thành phần đánh giá cÿa Λ ; u là thành ph</b><i><small>N</small></i> ần đißu khián thơng th°ờng; <b>u</b><i>_AD</i> là thành phần đißu khián thích nghi.

với ˆ<b>W là thành ph</b><i><small>m</small></i> ần đánh giá cÿa <b>W . </b><i><small>m</small></i>

Lu¿t c¿p nh¿t thích nghi các thành phần thay đổi:

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

trong đó _Proj

ø

<b>_{W Z là tốn t}</b>ˆ _,

ù

ÿ phép chiÃu đ°ÿc sÿ dāng cho các lu¿t c¿p nh¿t

giới h¿n thành phần đánh giá cÿa các tham sá vào mát t¿p lồi có giới h¿n [85].

đ°ÿc trình bày trong [85] đã đ°ÿc chāng minh vß mặt tốn hác mát cách chặt

đó, trong kỹ thu¿t viác thực hián các lu¿t đißu khián này cần phÁi sÿ dāng các

Đá xác đßnh đ°ÿc giới h¿n cÿa thành phần thay đổi không biÃt tr°ớc trong đáng hác đái t°ÿng đißu khián, mát trong nhāng giÁi pháp đ°ÿc quan tâm nghiên

nơron đ°ÿc giới thiáu trong các cơng trình [76], [77], [89], [90]. Vß bÁn chất, các bá đißu khián mờ là các bá đißu khián phi tuyÃn có cấu trúc đặc biát đ°ÿc sÿ dāng khi đái t°ÿng có đá bất đßnh lớn hay sự thay đổi cÿa đái t°ÿng là không biÃt tr°ớc nh° tham sá đáng hác hoặc cấu trúc. Mặt khác, ph°ơng pháp đißu khián thích nghi có māc tiêu cơ bÁn đó là duy trì chất l°ÿng cÿa há tháng mặc dù có sự tồn t¿i cÿa các yÃu tá bất đßnh nói trên. Do đó, có thá thực hián thích nghi hóa các bá đißu

Theo h°ớng nghiên cāu nói trên đã có các kÃt q đ°ÿc trình bày trong [76], [77].

vùng khơng có tri thāc chun gia sÁ gặp nhißu khó khăn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Ph°ơng pháp kÃt hÿp đißu khián thích nghi và m¿ng nơron đ°ÿc trình

m¿ng nơron [89], [90] phā thuác vào sai sá giāa tr¿ng thái mong muán và tr¿ng thái cÿa há tháng do đó q trình hác dißn ra liên tāc, đặc biát là đái với các há

c¿nh đó thời gian hái tā cÿa thu¿t tốn còn phā thuác vào các yÃu tá nh° các tráng sá khởi t¿o, các há sá hác,...

đßnh [61], [62], [79], [85], [95]. Tuy v¿y, trong quá trình tổng hÿp há tháng đißu khián thích nghi vẫn cịn mát sá tồn t¿i nh°: viác xác đßnh giới h¿n cÿa

khái l°ÿng tính tốn lớn. Đái với ph°ơng pháp đißu khián thích nghi mờ [76], [77] khó khăn gặp phÁi đó là viác āng dāng vào các vùng khơng có tri thāc

đá hái tā cÿa thu¿t tốn.

Đißu khián tr°ÿt đ°ÿc biÃt đÃn nh° là mát ph°ơng pháp đißu khián đơn

đó là bßn vāng với sự biÃn thiên cÿa các tham sá há tháng, có khÁ năng kháng

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

nhißu tát và đáp āng đáng hác nhanh. Tuy v¿y, mát trong nhāng h¿n chà cơ bÁn cÿa ph°ơng pháp đißu khián tr°ÿt đó là tồn t¿i hián t°ÿng rung (chattering), do tín hiáu đißu khián đ°ÿc t¿o ra từ bá đißu khián tr°ÿt là hàm không liên tāc. Đây là mát hiáu āng bất lÿi và là nguyên nhân làm giÁm tuổi thá nhißu thiÃt bß

trong thiÃt bß cơ hác,... Bởi v¿y, bên c¿nh viác nghiên cāu áp dāng các đặc tính °u viát cÿa ph°ơng pháp đißu khián tr°ÿt cần chú ý đÃn vấn đß giÁm hián t°ÿng rung trong há tháng.

Đái với lớp các đái t°ÿng tun tính có các tham sá bất đßnh, ph°ơng pháp

đái t°ÿng này, thành phần tham sá đáng hác thay đổi cần phÁi thßa mãn nhāng đißu kián tốn hác cho tr°ớc. Tuy v¿y, trên thực tà các thành phần tham sá đáng hác có thá thay đổi khơng biÃt tr°ớc cũng nh° đặc tính phi tun cÿa đái t°ÿng đißu khián ln tồn t¿i và Ánh h°ởng đÃn chất l°ÿng đißu khián. Bên c¿nh đó,

sá thay đổi đã thu đ°ÿc nhißu kÃt quÁ trong [16], [34], [35], [39], [82], [110]. Đá làm rõ ph°ơng pháp, chúng ta xem xét công trình cÿa tác giÁ H. H. Choi

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<b>ΔA</b> v<i>ới a là hằng sá d°ơng cho tr°ớc, </i><b>ΔB B F với </b>ý <small>0</small>

ø ù

<i>t</i> <b>F</b>

ø ù

<i>t</i>  ü

ù

1,

ù

là hằng sá d°ơng đã biÃt; <b>Δ x là vectơ hàm phi tuyÃn, </b>

ø ù

<b>Δ x B f x với </b>

ø ù

ý <small>0</small>

ø ù

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Trong cơng trình [34], đá xác đßnh cặp ma tr¿n

ø

<b>P G</b>,

ù

thßa mãn (1.16) cần sự hß trÿ cÿa các cơng cā tính tốn m¿nh. Bên c¿nh đó, đá đÁm bÁo đißu kián tồn t¿i chà đá tr°ÿt (1.17) trên siêu mặt tr°ÿt <b>s</b>, biên đá cÿa thành phần tham sá thay đổi và đặc tính phi tuyÃn cÿa đái t°ÿng cần biÃt tr°ớc giới h¿n và thơng th°ờng là trong ph¿m vi nhß.

Đá tồn t¿i chà đá tr°ÿt ở các công trình [16], [34], [35] cần phÁi biÃt tr°ớc giá trß chặn trên cÿa các thành phần thay đổi bất đßnh. Tuy v¿y, trong nhißu tr°ờng hÿp khơng thá trực tiÃp xác đßnh giới h¿n này mà cần kÃt hÿp với nhāng ph°ơng pháp khác. Mát trong nhāng ph°ơng pháp th°ờng đ°ÿc sÿ dāng đó là kÃt hÿp đißu khián tr°ÿt với đißu khián thích nghi với nhißu kÃt q nghiên cāu đ°ÿc cơng bá trong các cơng trình [25], [27], [29], [30], [31], [32], [69], [75], [81], [98].

Trong cơng trình [69], các tác giÁ J. Lan và R. J. Patton đã thực hián nghiên cāu vß đái t°ÿng phi tun có ph°ơng trình [69]:

đổi bất đßnh; <b>f x</b>

ø ù

,<i>t</i>  là vectơ đặc tính phi tuyÃn, <i>ⁿ</i>

ø ù

<i><small>qa</small>t</i> 

phần lßi há tháng truyßn đáng; <b>d</b><small>0</small>

ø ù

<i>t</i> là vectơ tác đáng nhißu từ bên ngồi.

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<i>e</i> là chặn trên cÿa các thành phần <b>f x</b>

ø ù

,<i>t</i> , <b>d</b>

ø ù

<i>t</i> , <b>e</b><i>_x</i>₀ , <b>e</b>ö<i>_x</i>₀ ; ˆ

ø

<i>_s</i> đ°ÿc đánh giá bằng lu¿t đißu khián thích nghi [69]:

ø ó

ư ý <b>s</b> _{; ˆ} ₀

¯u điám cÿa lu¿t đißu khián tr°ÿt (1.22) đó là khơng địi hßi biÃt tr°ớc giá trß biên đá cÿa các thành phần đáng hác thay đổi và nhißu mà các giá trß này sÁ đ°ÿc xác đßnh thơng qua lu¿t đißu khián thích nghi (1.23). Mặc dù v¿y, nÃu tổng biên đá cÿa các thành phần bất đßnh càng lớn thì hián t°ÿng chattering trong lu¿t đißu khián tr°ÿt càng m¿nh, gây ra nhißu bất lÿi cho há tháng. Bên c¿nh đó, lu¿t đißu khián thích nghi (1.23) phā thc vào hàm tr°ÿt <b>s</b>, trong khi

<b>s</b> l¿i thay đổi với tần sá cực kỳ lớn xung quanh mặt tr°ÿt 0<b>s</b>ý gây Ánh h°ởng lớn đÃn tác đá hái tā cÿa thu¿t tốn. Bởi v¿y, lu¿t đißu khián thích nghi (1.23) th°ờng đ°ÿc áp dāng cho các đái t°ÿng có các tham sá thay đổi và tác đáng nhißu nhß.

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Sơ đồ cấu trúc há tháng đißu khián trong cơng trình [69] đ°ÿc trình bày trên Hình 1.2, trong đó bá quan sát tr¿ng thái đ°ÿc sÿ dāng đá °ớc tính tr¿ng

Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc há tháng đißu khián tr°ÿt thích nghi

Mát giÁi pháp khác đá xác đßnh giá trß giới h¿n cÿa các thành phần thay đổi khơng biÃt tr°ớc trong đáng hác đái t°ÿng đißu khián đó là sÿ dāng kÃt hÿp đißu khián tr°ÿt với đißu khián mờ [26], [49], [80], [94], [96]. GiÁi pháp cÿa các cơng trình trên là sÿ dāng logic mờ đá giới h¿n biên đá cÿa các thành phần thay đổi khơng biÃt tr°ớc, sau đó thiÃt kà bá đißu khián tr°ÿt. Tuy v¿y, tồn t¿i chính cÿa bá đißu khián mờ là gặp khó khăn khi āng dāng vào vùng khơng có tri thāc chuyên gia.

Trong nhāng năm gần đây, mát kỹ thu¿t đá làm giÁm hián t°ÿng rung là sÿ dāng mặt tr°ÿt b¿c cao [19], [20], [21], [103]. Ph°ơng pháp đißu khián tr°ÿt với mặt tr°ÿt <i>s</i>

ø ù

<b>x</b> đ°ÿc gái là đißu khián tr°ÿt b¿c cao, hay b¿c <i>r</i> ó2, nÃu ở đó tín hiáu đißu khián đồng thời t¿o ra đ°ÿc:

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

tin, sá chißu cÿa mặt tr°ÿt giÁm, nên đá thu¿n lÿi trong viác thiÃt kÃ, chÿ yÃu ng°ời ta chỉ sÿ dāng đißu khián tr°ÿt b¿c 2 cho các há bất đßnh SISO. Bên c¿nh đó, tr°ÿt b¿c cao sÁ cÁi thián giÁm đ°ÿc hián t°ÿng rung theo nghĩa thu nhß đ°ÿc khoÁng tr°ÿt vß trong mát lân c¿n gác, chā khơng có khÁ năng triát tiêu đ°ÿc tần sá rung cÿa tín hiáu đißu khián. Đißu đó dẫn đÃn viác khÁ năng āng dāng thực tà cÿa đißu khián tr°ÿt b¿c cao, vì cơ cấu chấp hành hián có đßu bß h¿n chà vß tác đá.

Ph°ơng pháp tổng hÿp há tháng đißu khián dựa trên nguyên lý đißu khián tr°ÿt mang l¿i hiáu quÁ cao cho lớp các đái t°ÿng có tham sá thay đổi, có nhißu. Há tháng đÁm bÁo tính ổn đßnh bßn vāng khi các tham sá đáng hác, đặc tính phi tun và tác đáng cÿa nhißu thay đổi trong mát ph¿m vi nhất đßnh đá đÁm bÁo đ°ÿc đißu kián tồn t¿i chà đá tr°ÿt [16], [34], [35], [39], [82], [110]. Tuy nhiên khi thiÃt kà các bá đißu khián tr°ÿt cũng tồn t¿i mát sá h¿n chà nh°: tồn t¿i hián t°ÿng rung gây ra nhāng bất lÿi cho há tháng; viác xác đßnh giá trß chặn trên cÿa các thành phần thay đổi khơng biÃt tr°ớc th°ờng khơng chính xác, trong nhißu tr°ờng hÿp khơng thá trực tiÃp xác đßnh đ°ÿc giới h¿n này. Đá xác đßnh giá trß giới h¿n cÿa các thành phần thay đổi khơng biÃt tr°ớc trong lu¿t đißu khián tr°ÿt có thá kÃt hÿp với đißu khián thích nghi [25], [27], [29], [30], [31], [32], [69], [75], [81], [98] hoặc đißu khián mờ [26], [49], [80], [94], [96]. Mặc dù v¿y, nÃu các thành phần bất đßnh có biên đá càng lớn thì hián t°ÿng chattering càng m¿nh; khi thiÃt kà các lu¿t đißu khián thích nghi cần quan tâm đÃn đá phāc t¿p và tác đá hái tā cÿa thu¿t tốn; viác thiÃt kà lu¿t đißu khián mờ phā thuác vào phân tích há tháng và tri thāc chuyên gia, do v¿y viác āng dāng các bá đißu khián mờ vào vùng khơng có tri thāc chun gia sÁ gặp nhißu khó khăn. GiÁi pháp giÁm hián t°ÿng rung bằng kỹ thu¿t tr°ÿt b¿c cao [19], [20], [21], [103] cũng gặp phÁi nhāng khó khăn liên quan đÃn vấn đß lấy đ¿o hàm các b¿c cÿa mặt

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

tr°ÿt, đặc biát là các đ¿o hàm b¿c cao. Bên c¿nh đó, ph°ơng pháp đißu khián tr°ÿt b¿c cao chỉ thu nhß đ°ÿc khng rung chā khơng lo¿i trừ hồn toàn đ°ÿc hián t°ÿng rung.

Trong nhāng năm gần đây, với sự phát trián m¿nh mÁ cÿa công nghá sá và nhißu cơng cā hß trÿ tính tốn hián đ¿i, các nhà khoa hác trong lĩnh vực đißu khián đã quan tâm nghiên cāu kÃt hÿp các đặc tính °u viát cÿa ph°ơng pháp đißu khián tr°ÿt với các công cā hián đ¿i cÿa lý thuyÃt đißu khián thích nghi trên cơ sở m¿ng nơron nhân t¿o. Theo h°ớng nghiên cāu này, viác giÁi quyÃt bài tốn tổng hÿp há tháng đißu khián cho các đái t°ÿng có tham sá thay đổi đã có nhißu kÃt q đ°ÿc cơng bá trong các cơng trình [22], [36], [44], [45], [46], [93], [108]. GiÁi pháp chính trong các cơng trình trên là sÿ dāng m¿ng nơron nhân t¿o đá nh¿n d¿ng các thành phần thay đổi không biÃt tr°ớc, lu¿t hác cÿa m¿ng đ°ÿc hiáu chỉnh thích nghi.

Đá làm rõ vấn đß, chúng ta có thá xem xét cơng trình nghiên cāu [45] cÿa các tác giÁ J. Fei và C. Lu với đái t°ÿng đißu khián đ°ÿc mơ tÁ bằng ph°ơng

<b>B</b>  là các ma tr¿n tham sá đáng hác cÿa há tháng; <b>ΔA</b> là ma tr¿n tham sá thay đổi không biÃt tr°ớc; <b>d</b> là vectơ thành phần nhißu phi tun.

Ph°ơng trình (1.25) đ°ÿc viÃt l¿i d°ới d¿ng:

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

trong đó



<small>1</small>,



₂,



₃ là các ma tr¿n há sá đ°ÿc lựa chán sao cho mặt tr°ÿt <b>s</b> ổn đßnh; <b>e</b>ý<b>x</b><i>_d</i> <b>x</b> là sai sá giāa vectơ tr¿ng thái mong muán và vectơ tr¿ng thái

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

trình [45] đã sÿ dāng m¿ng nơron RBF với lu¿t hác:

Lu¿t hiáu chỉnh thích nghi đánh giá thành phn

ũ

:

ũ

, vi

ũ

ỵ<i>F_d</i>, tuy v<b>y, nu cỏc biên đá cÿa thành phần F có giá trß càng lớn </b>

và nhißu ngồi tác đáng có biên đá giới h¿n trong mát ph¿m vi nhß.

0 ý

chí dẫn đÃn khÁ năng mất ổn đßnh khi có nhißu ngồi tác đáng m¿nh vào há tháng.

Đái t°ÿng đißu khián phi tun đ°ÿc mơ tÁ bằng ph°ơng trình:

tr<b>¿n cÿa các thành phần thay đổi; f là vectơ nhißu. </b>

Với đái t°ÿng (1.33), giÁ thiÃt đ°ÿc đặt ra đó là các tham sá cÿa ma tr¿n

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<b>A không bi</b>Ãt tr°ớc và tổng hÿp cÿa các thành phần thay đổi ý<b>FΔAx ΔBu f </b>û û thßa mãn đißu kián <b>F</b> <i>F_d</i>, với <i>F là h_d</i> ằng sá d°ơng biÃt tr°ớc.

Với giÁ thiÃt các tham sá cÿa ma tr¿n A là không biÃt tr°ớc, các tác giÁ [46]

phần ý<b>Ω Ax trong lu¿t đißu khián (1.36) đ°ÿc thay thà bằng đánh giá ˆΩ : </b>

ˆ ý ˆ ˆ<i><small>T</small></i>

trong đó <b>_W</b>ˆ _là<b>đánh giá cÿa tráng sá W cÿa m¿ng nơron; ˆh là đánh giá cÿa </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

v<b>ới hàm cơ sở h đ°ÿc chán d°ới d¿ng hàm Gaussian [46], ˆc</b> và <b>b</b>^ˆ là đánh giá cÿa tâm c và bán kính b cÿa hàm cơ sở; ˆ<b>w là </b><i>_r</i> đánh giá cÿa há sá hồi quy .<b>w </b><i>_r</i>

Lu¿t c¿p nh¿t thích nghi đá đánh giá các tham sá cÿa m¿ng nơron RNN:

trong đó

ø

₁,

ø

₂,

ø

₃,

ø

₄ là các há sá cÿa lu¿t c¿p nh¿t thích nghi; các ma tr¿n

Sơ đồ cấu trúc há tháng đißu khián [46] đ°ÿc trình bày trên Hình 1.4.

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

chattering trong lu¿t đißu khián gây ra bất lÿi, th¿m chí làm mất tính ổn đßnh

cÿa m¿ng nơron. NÃu há tháng có sá l°ÿng tr¿ng thái lớn thì viác tính tốn các

m¿ng khơng ổn đßnh. Viác huấn luyán m¿ng nơron RNN sÿ dāng ph°ơng pháp

đơn giÁn (trun thẳng mát lớp) và có khÁ năng khái qt tát. Các nghiên cāu đã chỉ ra rằng các hàm phi tuyÃn trơn có thá đ°ÿc xấp xỉ bằng m¿ng nơron RBF

tác đáng cÿa đặc tính phi tuyÃn và nhißu, các tác giÁ [1], [3], [6], [8], [17], [55] đã đß xuất giÁi pháp nh¿n d¿ng và bù trừ các thành phần bất đßnh bằng lý thuyÃt đißu khián thích nghi.

t¿o RBF. Trong cơng trình [55] lu¿t c¿p nh¿t tráng sá cÿa m¿ng nơron phā thuác

và phā thuác vào rất nhißu yÃu tá nh°: đầu vào cÿa há tháng, nhißu bên ngồi,... Đißu này dẫn đÃn q trình hiáu chỉnh tráng sá cho m¿ng nơron dißn ra liên tāc

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

ngay cÁ khi hàm phi tuyÃn và tác đáng nhißu khơng thay đổi và đã đ°ÿc nh¿n

phāc bằng giÁi pháp do GS.TSKH Cao TiÃn Huỳnh và các cáng sự đß xuất trong

phi tun và nhißu ngồi thay đổi mà không phā thuác vào bất kỳ yÃu tá nào

đ°ÿc tổng hÿp theo ph°ơng pháp PID.

đßnh đ°ÿc TS Ngơ Trí Nam C°ờng đß xuất cơng trình [1], [3]. Thành phần đáng hác tuyÃn tính đ°ÿc ổn đßnh hóa bằng ph°ơng pháp xây dựng mát ma tr¿n phÁn hồi âm, tiÃp đó thực hián nh¿n d¿ng và t¿o l¿p lu¿t đißu khián bù trừ thành phần

nguyên lý đißu khián tr°ÿt.

Đá tổng hÿp há tháng đißu khián cho lớp đái t°ÿng phi tuyÃn MIMO có

đ°ÿc [2], [3], TS Ngơ Trí Nam C°ờng đã đß xuất ph°ơng pháp nh¿n d¿ng các

cơ sở lý thut đißu khián thích nghi và m¿ng nơron nhân t¿o; từ kÃt quÁ nh¿n

đá tr°ÿt. Các kÃt quÁ nh¿n d¿ng đ°ÿc dùng đá c¿p nh¿t đißu kián tồn t¿i chà đá

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

đá tr°ÿt luôn đ°ÿc đÁm bÁo, há tháng ln đÁm bÁo đ°ÿc tính bßn vāng và khÁ

đß xuất trong cơng trình [2], [3], trong lu¿n án này sÁ sÿ dāng giÁi pháp nh¿n d¿ng và bù trừ các thành phần bất đßnh nhờ phÁn hồi tr¿ng thái.

tham sá thay đổi bất đßnh, có nhißu [22], [36], [45], [44], [46], [93], [108]. Mặc

phù hÿp, ph°ơng pháp huấn luyán m¿ng và tác đá hái tā cÿa thu¿t toán. Ph°ơng

nơron RBF trong các cơng trình [1], [6], [8] phát huy hiáu q cho lớp đái t°ÿng

Bên c¿nh °u điám đơn giÁn, dß dàng thực hián trong kỹ thu¿t thì q trình hác

lu¿t đißu khián PID [6], [8] hoặc bằng ph°ơng pháp đißu khián tr°ÿt [1]. Ph°ơng pháp tổng hÿp há tháng đißu khián kÃt hÿp m¿ng nơron RBF và há có

các phần tÿ hồn tồn bất đßnh.

<b>1.3. Kt lun chÂng 1 </b>

thay i bt ònh đã cho thấy đây là mát h°ớng nghiên cāu lớn, đã và đang thu

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

hút đ°ÿc sự quan tâm đông đÁo cÿa các nhà khoa hác trong lĩnh vực kỹ thu¿t đißu khián và tự đáng hóa. Trong nhāng năm gần đây, đã có nhißu ph°ơng pháp

trên đ°ÿc đß xuất trên cơ sở đißu khián thích nghi, đißu khián tr°ÿt, đißu khián

đßnh và từ đó t¿o cơ cấu đißu khián phù hÿp đá chỉnh đßnh các yÃu tá bất đßnh

ch°a đ°ÿc giÁi qut mát cách thßa đáng, địi hßi phÁi tiÃp tāc quan tâm nghiên cāu.

- Xây dựng ph°ơng pháp tổng hÿp há tháng đißu khián cho lớp đái t°ÿng

đißu khián do lu¿n án đß xuất có chất l°ÿng đißu khián cao, khÁ năng thích nghi, kháng nhißu tát.

quÁ cÿa ph°ơng pháp tổng hÿp há tháng đißu khián đã đß xuất.

đßnh h°ớng nghiên cāu đã đặt ra.

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

<b>CHĂNG 2 </b>

<b>TịNG HỵP H THNG IU KHIN CHO LP I TỵNG PHI TUYắN TRấN CĂ Sọ NHắN DắNG CC THNH PHN BT ịNH </b>

Trong ch°ơng 1, lu¿n án đã nghiên cāu tổng quan vß ph°ơng pháp đißu

sá thay đổi bất đßnh, d°ới tác đáng cÿa nhißu từ bên ngồi cho hai lớp đái t°ÿng phổ biÃn trong thực tà sau đây:

kênh đißu khián.

<b>2.1. Tßng hÿp há tháng điÁu khiÃn thích nghi cho láp đái t°ÿng phi tuy¿n có tham sá thay đßi trong kênh điÁu khiÃn </b>

khơng vũ trā,... [37], [85], [104], [107], [111], [118]. Trong thực tÃ, tùy thuác vào lo¿i cơ cấu chấp hành, các tham sá đáng hác trong kênh đißu khián cÿa đái

truyßn cÿa thiÃt bß; sự thay đổi áp suất trong các há tháng khí nén; cơ cấu chấp hành cÿa các thiÃt bß lặn có thá dß bß mài mịn, ăn mòn do làm viác thời gian

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

thời có tác đáng cÿa nhißu từ bên ngồi. Do đó, vấn đß nghiên cāu xây dựng

đißu kián đái t°ÿng có các tham sá thay đổi bất đßnh trong kênh đißu khián, có tác đáng cÿa nhißu ngồi khơng đo đ°ÿc là mát vấn đß bāc thiÃt, cần đ°ÿc quan tâm giÁi quyÃt.

biÃt tr°ớc; <b>f x</b>

ø ù

 là vectơ hàm phi tuyÃn trơn, bất đßnh; <i><small>n</small></i>

ø ù

<i><small>n</small></i>

<i>t</i> 

Đá tổng hÿp há tháng đißu khián có chất l°ÿng cao, khÁ năng thích nghi

nh° sau:

cÿa lý thut đißu khián thích nghi và m¿ng nơron RBF với đá chính xác tùy

- Tổng hÿp bá đißu khián tr°ÿt cho thành phần đáng hác tuyÃn tính đá

</div>