Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng giải thuật Fuzzy (mờ) và PID

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.18 MB, 29 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG



ĐỒ ÁN VI XỬ LÝ
THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ
DC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID VÀ FUZZY

SVTH: Nguyễn Văn Học – 15151153
Đỗ Phú Lộc – 15151177
GVHD: ThS. Tạ Văn Phương

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 6 NĂM 2018

MỤC LỤC
Trang
Mở đầu....................................................................................................................... 1
Chương I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ...........................................................2
1.1 Giới thiệu về đề tài........................................................................................2
1.1.1 Thiết bị sử dụng.......................................................................................2
1.1.2 Sơ đồ kết nối dây thiết bị........................................................................4
1.2 Các nghiên cứu liên quan đến vấn đề này.....................................................5
Chương II: MÔ TẢ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA HỆ THỐNG VÀ
ĐIỀU KHIỂN DỰA VÀO PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN (PID) ...............................6
2.1 Phương trình động học của hệ thống............................................................6
2.1.1 Chương trình nạp và chương trình điều khiển lấy mẫu......................6
2.1.2 Cách thu thập mẫu và nhận dạng hàm truyền.....................................8
2.2 Điều khiển sử dụng PID.................................................................................12

2.2.1 Giới thiệu chung về bộ điều khiển PID.................................................12
2.2.2 Chương trình nạp và chương trình điều khiển PID............................19
2.2.3 Cách điều chỉnh thông số PID để đạt kết quả tốt................................19
Chương III: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG
SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN FUZZY.....................................................................21
3.1 Giới thiệu về điều khiển mờ..........................................................................21
3.2 Cấu trúc bộ điều khiển mờ...........................................................................21
3.3 Chương trình nạp và chương trình điều khiển fuzzy................................23
Chương IV: KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC...................................................................... 27
4.1 Phương trình động học mô tả hệ thống.......................................................27
4.2 Điều khiển hệ thống sử dụng PID................................................................27
4.3 Điều khiển hệ thống sử dụng Fuzzy............................................................27
Chương V: KẾT LUẬN...........................................................................................28

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề:
Trong công nghiệp, động cơ điện là một thiết bị rất phổ biến được sử dụng
trong các dây chuyền sản xuất, các máy móc, các loại xe,… và trong nhiều trường hợp
các dây chuyền, máy móc và xe đó sẽ vận hành với những tốc độ khác nhau để đáp
ứng các nhu cầu công việc, điều kiện làm việc khác nhau.
Trong các loại động cơ thì động cơ điện một chiều là loại động cơ không những
có khả năng điều chỉnh tốc độ dễ dàng mà cấu trúc mạch động lực, mạch điều khiển
cũng đơn giản hơn những loại động cơ khác, chất lượng điều chỉnh cao trong dải điều
chỉnh rộng. Do đó, nhóm chúng em xin được chọn đề tài “Điều chỉnh tốc độ động cơ
điện một chiều” để tiếp cận nghiên cứu về vấn đề trên.
2. Mục tiêu đề tài:
Mục tiêu của đề tài là hiểu và vận dụng được nguyên lý hoạt động cũng như
cách điều chỉnh tốc độ của động cơ điện một chiều, biết cách ứng dụng được các thuật
toán điều khiển tự động vào một vấn đề tự động hoá.

3. Nội dung của đề tài:
Nội dung của đề tài trình bày về cách xây dựng một mô hình điều chỉnh tốc độ
động cơ điện một chiều, từ phần cứng đến phần mềm. Ứng dụng thuật toán điều khiển
PID và thuật toán Fuzzy để tối ưu hoá một vấn đề điều khiển tự động.
4. Giới hạn đề tài:
Trong thực tế, các động cơ được sử dụng rất đa dạng và nhiều chủng loại, và
cũng có rất nhiều cách để điều chỉnh thích hợp đối với từng loại động cơ. Trong phạm
vi môn học, đề tài chỉ được thực hiện trên quy mô công suất nhỏ và với động cơ điện
một chiều. Đó cũng là điểm giới hạn của đề tài.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
Điều chỉnh động cơ điện một chiều là một mô hình đơn giản và dễ thực hiện,
có thể được ứng dụng để là mô hình học tập hoặc nghiên cứu ở nhiều trường học hoặc
phòng thí nghiệm. Trong thực tế, việc điều chỉnh tốc độ động cơ cũng có ý nghĩa vô
cùng quan trọng, đặc biệt là đối với các loại động cơ có công suất lớn trong sản xuất.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG
1.1 Giới thiệu về đề tài
1.1.1 Thiết bị sử dụng

Dựa trên yêu cầu điều khiển của hệ thống, nhóm sử dụng các linh kiện như sau:

Tên thiết bị

Thông số kĩ thuật

Vi điều khiển STM32F407VG

Động cơ DC Servo giảm tốc
GA25 V1

•

Vi điều khiển STM32F407VGT6 có lõi
32-bit ARM Cortex-M4F, Flash 1MB,
RAM 192KB trong một gói LQFP100

•

On-board ST-LINK/V2 với chuyển đổi
chế độ lựa chọn để sử dụng bộ như là một
độc lập STLINK/V2 (với kết nối SWD để
lập trình và gỡ lỗi)

•

Board cấp điện: thông qua bus USB hoặc
từ một điện áp cung cấp 5V bên ngoài

•

Nguồn ứng dụng bên ngoài: 3V và 5V
LIS302DL, cảm biến chuyển động ST
MEMS, đầu ra gia tốc số 3 trục
MP45DT02, bộ cảm biến âm thanh ST
MEMS, micro kỹ thuật số đa hướng
CS43L22, âm thanh DAC với trình điều
khiển loa lớp D tích hợp.

•

Tám LED: Hai nút nhấn (người dùng và
đặt lại)

•

USB OTG FS với đầu nối vi-AB.

•

Tiêu đề mở rộng cho tất cả các I / O
LQFP100 để kết nối nhanh với bảng mạch
và dễ dàng thăm dò.
Điện áp cấp cho động cơ hoạt động : 3 12VDC
Điện áp cấp cho Encoder hoạt động:
3.3VDC
Đĩa Encoder 11 xung, hai kênh A-B.
Tỷ số truyền khi qua hộp giảm tốc: 1:34
Số xung khi qua hộp giảm tốc: 374 xung.
Đường kính động cơ: 25mm.

•
•
•
•
•
•

Mạch cầu H L298

Nguồn tổ ong 12VDC

1.1.2

Sơ đồ kết nối dây thiết bị

Đường kính trục : 4mm
Tốc độ không tải : 320 rpm
Dòng không tải : 80mA
Tốc độ có tải : 284 rpm
Dòng khi có tải : 600mA
Mômen : 1.88 kgf.cm
Công suất định mức : 13.2W
Dòng khi động cơ bị giữ : 2.29A
Mô men khi bị giữ : 7.96 kgf.cm
Driver: L298N tích hợp hai mạch cầu H.
Điện áp đầu vào: 5 - 30 VDC
Dòng tối đa cho mỗi cầu H: 2A
Điện áp của tín hiệu điều khiển: 5 - 7
VDC
• Dòng của tín hiệu điều khiển: 0 – 36 mA
• Công suất hao phí: 20W (khi nhiệt độ T =
75 ℃)
• Kích thước: 43x43x27 mm
•
•
•
•
•

•
•
•
•
•
•
•
•

•
•

Ngõ vào: AC 10-220V, 50-60Hz
Ngõ ra:12VDC , 2A(Max)

Hình ảnh thực tế mô hình
1.2 Các nghiên cứu liên quan đến vấn đề này

Đã có nhiều sinh viên thực hiện đề tài này trong các đồ án môn học, tuy nhiên họ sử
dụng bộ điều khiển PID là chủ yếu, bộ điều khiển Fuzzy ít được sử dụng hơn. Mặt
khác, các nghiên cứu đó là mô phỏng chứ không phải làm thực tế.

CHƯƠNG 2: MÔ TẢ PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG HỌC CỦA HỆ THỐNG VÀ
ĐIỀU KHIỂN DỰA VÀO PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN (PID)
2.1 Phương trình động học của hệ thống.
Nhận dạng hệ thống là một trong những công việc đầu tiên phải thực hiện khi giải
quyết một bài toán Điều khiển Tự động. Lý do đơn giản chỉ là vì không thể phân tích,
tổng hợp hệ thống khi không có mô hình toán học mô tả hệ thống. Trong quá trình xây

dựng mô hình hệ thống trên phương diện lý thuyết người ta thường không thể khảo sát
được mọi ảnh hưởng của môi trường đến tính động học của hệ thống cũng như những
tác động qua lại bên trong hệ thống một cách chính xác tuyệt đối. Rất nhiều yếu tố đã
bị bỏ qua hoặc chỉ được xem xét đến như một tác động ngẫu nhiên. Bởi vậy, nếu nói
một cách chặt chẽ thì những hiểu biết lý thuyết ban đầu về hệ thống mới chỉ có thể
giúp người ta khoanh được vùng lớp các mô hình thích hợp. Để có thể có được một
mô hình cụ thể có chất lượng phù hợp với bài toán điều khiển đặt ra trong lớp các mô
hình thích hợp đó thì phải sử dụng phương pháp nhận dạng.
2.1.1

Chương trình nạp và chương trình điều khiển lấy mẫu.

Chương trình nạp cho STM32:

Giải thích chức năng của các khối:
-Target Setup: Setup cấu hình, thời gian lấy mẫu.
-UART Setup: Setup để truyền nhận dữ liệu theo chuẩn UART.
-UART Rx1: Nhận dữ liệu là độ rộng xung PWM từ khối Tx.
-UART Tx: Truyền dữ liệu là tốc độ hiện tại cho khối Rx.
-Encoder Read: Đọc xung encoder.
-Basic PWM: Tạo ra xung PWM với độ rộng xung tương ứng truyền vào.
Chương trình điều khiển và thu thập dữ liệu trên máy tính:

Tín hiệu điều khiển được điều khiển bằng tay thông qua việc chỉnh Slider Gain. Chỉnh
tay nên số lượng giá trị ngõ vào sẽ nhiều.
Giải thích chức năng của các khối:
-To Workspace: Lưu dữ liệu vào workspace để xử lý sau này.
-Slider Gain: Thay đổi độ rộng xung để cấp vào driver điều khiển động cơ.

2.1.2
-

Cách thu thập mẫu và nhận dạng hàm truyền
Cách thu thập mẫu:
+ Nạp chương trình cho STM.
+ Mở chương trình điều khiển( lưu ý thời gian lấy mẫu cho 2 khối To
workspace là 0.01, thời gian này cũng chính là thời gian lấy mẫu để phục vụ
cho việc nhận dạng)
+ Chạy chương trình điều khiển với thời gian vô hạn, chúng ta tiến hành điều
chỉnh slider gain từ 20 đến 40, tương ứng từ 20 đến 40% xung. Vì sau nhiều lần
nhận dạng rút ra được là chỉ nhận dạng được đúng trong khoảng phần trăm
xung này.
+ Canh chỉnh thời gian và thay đổi giá trị slider gain, khi đã đạt được số lượng
mẫu mong đợi ta tiến hành dừng chương trình.

+ Ở Workspace của Matlab có sẵn 2 biến in3 và out3, 2 biến này chính là đầu
vào và đầu ra của hệ thống để chúng ta nhận dạng. Đầu vào là phần trăm xung,
đầu ra là tốc độ của động cơ. Chúng ta tiến hành mở 2 biến này và xóa đi
những giá trị đầu tiên để đảm bảo quá trình nhận dạng tốt do những giá trị ban
đầu động cơ chạy bất thường và có nhiều vọt lố và không ổn định. Đây là bước
-

xử lý mẫu
Cách nhận dạng hàm truyền:
+ Trong cửa sổ command window ta gõ ident và nhấn Enter, sau đó sẽ xuất
hiện hộp thoại System Identification Tool.

+ Trong cửa số System Identification Tool chọn Import data> Time domain
data xuất hiện cửa số Import data

+ Nhập vào cửa số Import data: ở ô input nhập tên biến đầu vào mà chúng ta
lấy mẫu đã lưu ở workspace, ở ô output nhận tên biến đầu ra mà chúng ra lấy
lẫu đã lưu ở workspace.

+ Nhập xong, ta bấm import, và chọn Time plot để quan sát đồ thị tín hiệu vào
và tín hiệu ra .

+ Trong cửa số System Identification Tool chọn Estimate>chọn Transfer
Funtion Models xuất hiện cửa số Transfer Function.

+ Nhập và chọn Estimate , sau đó chờ kết quả

+ Sau đó chọn Model output để quan sát bestfit, sau đó ta chọn tf1 để quan sát
hàm truyền.

Hàm truyền của động cơ tìm được là:
Độ chính xác của hàm truyền nhận dạng so với tín hiệu vào là 70.59%.
2.2 Điều khiển sử dụng PID (các thông số của PID chỉnh bằng phương pháp thử
2.2.1

sai), nêu hạn chế của phương pháp này.
Giới thiệu chung về bộ điều khiển PID
Bộ điều khiển PID có lẽ là thiết kế điều khiển hồi tiếp được sử dụng nhiều

nhất. PID là từ viết tắt của Proportional-Integral-Derivative (có nghĩa là tỉ lệ-tích
phân-vi phân), đề cập đến 3 khâu hoạt động trên tín hiệu sai số để tạo ra một tín hiệu
điều khiển. Nếu u(t) là tín hiệu điều khiển gửi tới hệ thống, y(t) là đầu ra đo được
và r(t) là đầu ra mong muốn, và sai số theo dõi e(t)=r(t)-y(t) (hoặc e(t)= y(t)-r(t)), một
bộ điều khiển PID có dạng tổng quát như sau:
u (t ) = P + I + D = K P e(t ) + K I ∫ e(t )dt + K D

de(t )
dt

P phụ thuộc vào sai số hiện tại, I phụ thuộc vào tích lũy các sai số quá khứ, và D dự
đoán các sai số tương lai, dựa vào tốc độ thay đổi hiện tại.
Sơ đồ giải thuật điều khiển:

•

Xấp xỉ công thức của bộ điều khiển PID để thuận tiện cho việc điều khiển:
u (t ) = P + I + D = K P e(t ) + K I ∫ e(t ) dt + K D

de(t )
dt

Trước hết, thành phần P tương đối đơn giản vì đó là quan hệ tuyến tính Kp*e, chúng ta
chỉ cần áp dụng trực tiếp công thức này mà không cần bất kỳ xấp xỉ nào.
Tiếp đến là xấp xỉ cho đạo hàm của biến e. Vì thời gian lấy mẫu cho các bộ điều khiển
thường rất bé nên có thể xấp xỉ đạo hàm bằng sự thay đổi của e trong 2 lần lấy mẫu
liên tiếp:

de e( k ) − e( k − 1)

=
dt
h

Trong đó e(k) là giá trị hiện tại của e, e(k-1) là giá trị của e trong lần lấy mẫu trước đó
và h là khoảng thời gian lấy mẫu (h là hằng số).

Thành phần tích phân được xấp xỉ bằng diện tích vùng giới hạn bởi hàm đường biểu
diễn của e và trục thời gian. Do việc tính toán tích phân không cần quá chính xác,
chúng ta có thể dùng phương pháp xấp xỉ đơn giản nhất là xấp xỉ hình chữ nhật (sai số
của phương pháp này cũng lớn nhất). Ý tưởng được trình bày trong hình dưới

Tích phân của biến e được tính bằng tổng diện tích các hình chữ nhật tại mỗi thời
điểm đang xét. Mỗi hình chữ nhật có chiều rộng bằng thời gian lấy mẫu h và chiều cao
là giá trị sai số e tại thời điểm đang xét. Tổng quát:
t

k

0

0

∫ edt = ∑ e(k ) * h
Tổng hợp các xấp xỉ, công thức của bộ điều khiển PID số như sau:
k

u = K P * e + K I ∑ e ( k ) * h +K D
0

•

e(k ) − e(k − 1)
h

Ảnh hưởng của sự tăng các thông số Kp, Ki, Kd độc lập:

2.2.2 Chương trình nạp và chương trình điều khiển PID
Chương trình điều khiển nạp cho STM32:

Chương trình điều khiển và giám sát chạy trên máy tính:

2.2.3 Cách điều chỉnh thông số PID để đạt kết quả tốt:
Chỉnh thông số PID lần lượt theo các bước sau:
- Ban đầu chọn ngầu nhiên ba thông số Kp, Ki, Kd. Vừa chỉnh vừa quan sát sự thay
đổi của ngõ ra, chập nhận Kd sao cho thời gian đáp ứng đủ nhanh, chấp nhận sai số
xác lập và overshot nhỏ.
- Tăng dần Kd để giảm vọt lố, tăng Kd từ từ, thử nghiệm và chọn giá trị thích hợp.
Chấp nhận sai số xác lập
- Thêm thành phần I để giảm sai số xác lập. Nên tăng Ki từ bé đến lớn để giảm đồng
thời tránh để cho vọt lố nhiều.

Kết quả điều khiển sử dụng PID

Nhận xét: Hệ chạy tương đối ổn định với tốc độ thay đổi từ 40 đến 250 rpm khi ta đặt
Kp = 0.13, Ki = 0.001, Kd=0.073736. Nhưng với hệ điều khiển PID này dộ vọt lố và
thời gian quá độ còn cao, tuy nhiên hệ hoạt động trong một khoảng thời gian dài thì hệ

thống có thể đáp ứng ổn định.

CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN FUZZY
3.1 Giới thiệu về điều khiển mờ
• Điều khiển mờ được thực hiện dựa trên lý thuyết logic mờ gọi là điều khiển mờ.
• Hệ điều khiển mờ cho phép đưa các kinh nghiệm điều khiển của chuyên gia vào
thuật toán điều khiển.
• Chất lượng điều khiển mờ phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của người thiết kế.
• Điều khiển mờ có thế mạnh trong các hệ thống sau:
− Hệ thống điều khiển phi tuyến
− Hệ thống điều khiển mà các thông tin đầu vào/ đầu ra không đủ hoặc không chính
xác.
− Hệ thống điều khiển khó xác định hoặc không xác định được mô hình đối tượng.

• Sơ đồ điều khiển có nhiều dạng khác nhau. Dưới đây là một sơ đồ điều khiển đơn
giản thường gặp, trong đó bộ điều khiển mờ được dùng thay cho bộ điều khiển kinh
điển

3.2 Cấu trúc bộ điều khiển mờ
• Bộ điều khiển mờ cơ bản gồm 4 khối: mờ hoá, hệ luật mờ, thiết bị hợp thành, giải
mờ.
• Khi ghép bộ điều khiển mờ vào hệ thống, thường ta cần thêm hai khối tiền xử lý và
hậu xử lý.

• Mờ hoá: biến giá trị rõ đầu vào thành giá trị mờ
• Hệ luật mờ: Tập các luật “if-then”. Đây là “bộ não” của bộ điều khiển mờ. Luật mờ
“if-then” có 2 dạng: Luật mờ Mamdani và luật mờ Sugeno.
• Thiết bị hợp thành: biến đổi các giá trị đã được mờ hoá ở đầu vào thành các giá trị
đầu ra theo các luật hợp thành nào đó.

• Giải mờ: biến giá trị đầu ra của khối thiết bị hợp thành thành giá trị rõ.
• Tiền xử lý: xử lý tín hiệu trước khi đi vào bộ điều khiển mờ cơ bản
− Lượng tử hóa hoặc làm tròn giá trị đo.
− Chuẩn hóa hoặc chuyển tỉ lệ giá trị đo vào tầm giá trị chuẩn.
− Lọc nhiễu.
− Lấy vi phân hay tích phân
• Hậu xử lý: xử lý tín hiệu ngõ ra của bộ điều khiển mờ cơ bản.
− Chuyển tỉ lệ giá trị ngõ ra của bộ điều khiển mờ cơ bản (trong trường hợp ngõ ra
định nghĩa trên tập cơ sở chuẩn) thành giá trị vật lý.
− Đôi khi có khâu tích phân
VD: Về bộ điều khiển mờ theo luật PD(Fuzzy-PD)

Đây cũng chính là bộ điều khiển mờ mà ta sử dụng trong việc điều khiển tốc độ động
cơ. Bộ điều khiển fuzzy cơ bản có 1 ngõ vào và 1 ngõ ra. Tuy nhiên, để tăng chất
lượng điều khiển, ở đây bộ điều khiển gồm có 2 ngõ vào và một ngõ ra, trong đó một
ngõ vào là giá trị sai số của hệ thống so với giá trị setpoint đầu vào (error), và một ngõ
vào khác là vi phân của sai số (derror) để xét tốc độ thay đổi của sai số, từ đó đưa ra
giá trị ngõ ra phù hợp nhằm làm giảm độ vọt lố, giảm thời gian đáp ứng của hệ thống,
tăng chất lượng điều khiển.
3.3 Chương trình nạp và chương trình điều khiển fuzzy
-Chương trình nạp cho STM

Cấu trúc bộ mờ và các hàm thuộc

Bộ mờ ở đây sẽ gồm hai đầu vào là sai số e và đạo hàm của sai số de/dt, một đầu ra là
độ rộng xung.
Mỗi đầu vào và đầu ra của bộ mờ chúng ta lập 7 hàm thuộc ứng với 7 biến ngôn ngữ:
E= {VVN, VN, MN, ZE, MP, VP, VVP}

De/dt= {VVN, VN, MN, ZE, MP, VP, VVP}
O= {0, 1.5, 3, 5, 7, 8.5, 10}
Ở đây nhóm có sử dụng một số từ viết tắt: VVP (very very positive), VP (very
positive), MP (medium positive), ZE (zero), MN (medium negative), VN (very
negative), VVN (very very negative).
0, 1.5, 3, 5, 7, 8.5, 10: chỉ là những cái tên được đặt tên trùng với giá trị ngõ ra.
-

Các hàm thuộc của sai lệch e(t):

-

Các hàm thuộc của vi phân sai lệch de/det:

-

Các hàm thuộc của ngõ ra O:

Xây dựng luật mờ:
TH1: E=VVP, tức là sai số rất rất dương (tốc độ hiện tại lớn hơn rất nhiều so với tốc
độ đặt)

+Nếu de/dt=VVN tức là sai số đang giảm rất rất nhanh nên ngõ ra cần ở mức vừa vừa
đủ O = 5(để nó không tụt xuống quá quá mức).
+Nếu de/dt= VN tức là sai số đang giảm rất nhanh nên ngõ ra cần ở mức hơi hơi thấp
O = 3(để nó không tụt xuống quá mức).
+Nếu de/dt= MN tức là sai số đang giảm vừa phải nên ngõ ra ở mức rất thấp O = 1.5.
(tức là nó đã giảm vừa rỗi nên ngõ ra không cần thật nhỏ để nó giảm xuống vừa đủ).
+Nếu de/dt=ZE tức là sai số đang không tăng không giảm nên ngõ ra phải ở mức rất

rất thấp O = 0 (để sai số giảm xuống).
+Nếu de/dt= MP tức là sai số đang tăng vừa nên ngõ ra phải ở mức rất rất thấp O
=0(để sai số nó còn giảm xuống nếu không là nó đi lên luôn).

+Nếu de/dt=VP tức là sai số đang tăng rất nhanh nên ngõ ra phải ở mức rất rất thấp
O=0( để sai số giảm xuống nếu không là nó đi lên luôn).
+Nếu de/dt=VVP tức là sai số đang tăng rất rất nhanh nên ngõ ra phải ở mức rất rất
thấp(để sai số nó giảm xuống nếu không là nó đi lên luôn).
TH2: E=VVN, tức là sai số rất rất âm(tốc độ hiện tại nhỏ hơn rất nhiều so với tốc độ
đặt)

+Nếu de/dt=VVN tức là sai số đang giảm rất rất nhanh nên ngõ ra ở mức rất rất cao O
= 10(để sai số nó tăng lên, chứ không là nó tụt xuống luôn thì càng xa giá trị đặt nữa)
+Nếu de/dt= VN tức là sai số đang giảm rất nhanh nên ngõ ra ở mức rất rất cao O =
10(để sai số nó tăng lên, chứ không là nó tụt xuống luôn thì càng xa giá trị đặt nữa).
+Nếu de/dt= MN tức là sai số đang giảm vừa nên ngõ ngõ ra ở mức rất rất cao O =
10(để sai số nó tăng lên, chứ không là nó tụt xuống luôn thì càng xa giá trị đặt nữa).
+Nếu de/dt=ZE tức là sai số đang không tăng không giảm nên ngõ ra ở mức rất rất
cao O = 10(để sai số nó tăng lên, chứ không là nó tụt xuống luôn thì càng xa giá trị đặt
nữa).
+Nếu de/dt= MP tức là sai số đang tăng vừa nên ngõ ra phải ở mức rất cao O=8.5(để
sai số tăng lên).
+Nếu de/dt=VP tức là sai số đang tăng rất nhanh nên ngõ ra phải ở mức cao vừa vừa
O=7(để sai số tăng nhanh).
+Nếu de/dt=VVP tức là sai số đang tăng rất rất nên ngõ ra phải ở mức vừa O = 5(để
sai số tăng lên vừa đủ).
TH3: E=ZE, tức là sai số bằng 0( tốc độ hiện tại đã bằng tốc độ đặt)

+Nếu de/dt=VVN tức là sai số đang giảm rất rất nhanh nên ngõ ra ở mức rất rất cao O
= 10(để nó chống lại sự giảm rất rất nhanh đó, chứ không là nó tụt xuống luôn thì xa
giá trị đặt)
+Nếu de/dt= VN tức là sai số đang giảm rất nhanh nên ngõ ra ở mức rất cao O =
8.5(để chống lại sự giảm rất nhanh đó, chứ không là nó tụt xuống luôn thì xa giá trị
đặt).
+Nếu de/dt= MN tức là sai số đang giảm vừa vừa nên ngõ ngõ ra ở mức cao vừa vừa
O = 7(để chống lại sự giảm vừa đó, chứ không là nó tụt xuống luôn thì ra xa giá trị
đặt).
+Nếu de/dt=ZE tức là sai số đang không tăng không giảm, mà sai số bằng không nữa
nên ngõ ra ở mức vừa vừa O =5 (để duy trì , chứ không là nó tụt xuống luôn thì càng
xa giá trị đặt nữa).
+Nếu de/dt= MP tức là sai số đang tăng vừa vừa nên ngõ ra phải ở mức thấp vừa vữa
O= 3(để chống lại sự tăng lên đó).
+Nếu de/dt=VP tức là sai số đang tăng rất nhanh nên ngõ ra phải ở mức rất thấp
O=1.5(để chống lại sự tăng).
+Nếu de/dt=VVP tức là sai số đang tăng rất rất nhanh nên ngõ ra phải ở mức rất rất
ZE = 0 (để chống lại sự tăng đó chứ không là nó vụt lên xa giá trị đặt).
TH4:

+Nếu de/dt=VVN tức là sai số đang giảm rất rất nhanh nên ngõ ra cần ở mức caovừa
vừa O = 7 (để nó không tụt xuống quá quá mức).
+Nếu de/dt= VN tức là sai số đang giảm rất nhanh nên ngõ ra cần ở mức vừa vừa O =
5.
+Nếu de/dt= MN tức là sai số đang giảm vừa phải nên ngõ ra ở mức thấp vừa vừa O =
3.(tức là nó đã giảm vừa rỗi nên ngõ ra không cần nhỏ vừa vừa để nó giảm xuống vừa
đủ).
+Nếu de/dt=ZE tức là sai số đang không tăng không giảm nên ngõ ra phải ở mức rất
thấp O = 1.5 (để sai số giảm xuống).

+Nếu de/dt= MP tức là sai số đang tăng vừa nên ngõ ra phải ở mức rất rất thấp O
=0(để sai số nó còn giảm xuống chứ không nó đi lên luôn).
+Nếu de/dt=VP tức là sai số đang tăng rất nhanh nên ngõ ra phải ở mức rất rất thấp
O=0( để sai số giảm xuống chứ không là nó đi lên luôn).
+Nếu de/dt=VVP tức là sai số đang tăng rất rất nhanh nên ngõ ra phải ở mức rất rất
thấp O=0(để sai số nó giảm xuống chứ không là nó đi lên luôn).
Tương tự cho các trường hợp khác.
-

Tổng kết bảngluật hợp thành mờ

O
de/dt
VVN
VN

VVN
10
10

VN
10
10

MN
10
10

E
ZE

10
8.5

MP
8.5
7

VP
7
5

VVP
5
3

-

MN
10
10
ZE
10
8.5
MP
8.5
7
VP
7
5

VVP
5
3
Bảng luật hợp thành mờ

8.5
7
5
3
1.5

- Chương trình điều khiển và giám sát:

7
5
3
1.5
0

5
3
1.5
0
0

3
1.5
0
0
0

1.5
0
0
0
0

Điều khiển tốc độ động cơ sử dụng giải thuật Fuzzy (mờ) và PID

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về