Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu nâng cao hiệu quả định vị và dẫn đường robot di động trong môi trường không biết trước

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Nguyễn Thị Thanh Vân

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ ĐỊNH VỊ VÀ DẪN
ĐƯỜNG ROBOT DI ĐỘNG TRONG MÔI TRƯỜNG
KHÔNG BIẾT TRƯỚC

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử
Mã số:

62 52 02 03

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG

Hà nội, 2017


Công trình này được hoàn thành tại: Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học
Công nghệ, ĐHQGHN.

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. Trần Quang Vinh
TS. Lê Vũ Hà

Phản biện 1: PGS.TS Bùi Thế Dũng
Phản biện 2: PGS.TS Chu Anh Mỳ
Phản biện 3: TS Nguyễn Quang Vịnh

Luận án được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án tiến sĩ họp
tại Trường Đại học Công nghệ.
Vào hồi: 9 giờ 00 ngày 7 tháng 11 năm 2017

Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm Thông tin – Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội


é
t

r t tố ỡ õ s ừ rt ở
ự ử ữủ ỹ ỹ tr ự q
ữớ
q tr ữợ t tr t ừ rt ỹ tr ỳ ừ
ở ồ rở ồ tt q ố ợ
ỡ q tr tỹ t tr ữỡ s tố
tữớ ữủ tt ố trữợ
tợ q ổ ởt sỷ ử ở ồ t
tr ữỡ s ữ ỏ ỳ
t ừ ữ P ũ ủ ợ t ss
ữ tớ t t ợ t ử t t ở ồ
ử ỏ tỗ t ở ừ
t ở ừ rt tr ổ trữớ ữ t ũ ủ ợ ữớ
q t tr trú tờ ủ t
tứ t t tờ ủ
tt trở ữ qt ỗ ớ tố ữ ử t
ở ồ tổ t t t ỳ ữ ữủ r

t ữ ữủ ừ tt trở õ
t r ởt trú ữớ q q t tr


ử ự

ử ự t tr ởt ổ tố ữớ
tỹ ở rt ở t ở tr ổ trữớ ổ t trữợ ỹ
tr ữỡ ồ t trú ữớ
sỷ ử t ủ ỳ ớ ữỡ tố ữ ử t
ử t ử t ữủ tỹ ữ s
t ở ồ sỷ ử t ỹ tr tổ t
tứ ử ỹ ồ tr







ữỡ s ữ ố ừ ở ồ ờ
t ở ừ
Pt tr ởt ổ ữớ t trú t
ủ ỳ ớ ữỡ trở tố ữ trú ữớ
tố ữ õ tt ố ữớ ợ
ổ ữủ tt ở ữ q ừ
t ở tố
ự ổ ữỡ ữủ t tổ q ổ
ọ tr ổ trữớ t ợ tỹ sỷ ử ởt rt ở õ
t s ữủ tr ởt số tổ ử

Pữỡ ự

Pữỡ t tờ ủ q
rt ở tr ổ trữớ ữ t tứ õ r ử t ự
Pữỡ ổ õ ỹ ổ tố ự ổ
t ữủ ữỡ ổ ọ tỹ
ở ự

ờ q trú ữớ ỵ tt ở ồ rở
ỵ tt ớ ỡr qt tố ữ ử t
ỹ t ở ồ t
trú ỵ rt ở s
ổ ổ ọ tr tỹ
õ õ




t ởt ữỡ rt ở tr ổ
trữớ ổ t trữợ sỷ ử ở ồ rở
ợ tr ữỡ s ữủ
ở sỷ ử ỡr ớ
t ởt trú ữớ t ủ ớ
tố ữ ử t t ở q ữớ rt tr
ổ trữớ ổ t trữợ

ố ử ừ

ỗ ữỡ t ữỡ

tờ q trú ữớ rt ở tõ tt ởt số ỵ
tt ỡ ữỡ tr ở ồ t ự
ử ữỡ tr trú ữớ
P t ỳ ữợ ự t t



ữỡ
ờ q rt ở

ợ t

ữỡ tr tờ q ữớ rt ở tr
ổ trữớ ổ t trữợ ử t ự õ tt ởt số
ỵ tt ự ử tr t

tố rt ở

ởt rt ở ữủ ổ trữớ t ở
ữủ tr ữớ ở t ữủ q
ố


tữỡ ố

tữỡ ố ữợ t tr ữợ ừ rt ỹ
tr rt ữỡ ờ tr r
tữỡ ố s số t ụ õ t ũ ữủ ữ ữ t tờ qt
ổ ũ ủ ợ s số

tt ố

tt ố ữợ t tr ữợ rt s ợ tồ ở t ử
sỷ ử ở ố t t P tt ố ộ t ụ
ữ tỹ t ự t ỡ ử tở trú ổ trữớ ũ
ủ ổ trữớ trớ

ờ ủ ỳ

ờ ủ ỳ ữỡ t ủ ỳ tứ
tr t rt
r tr t t ừ rt ố
st t ý st t tr l ợ i t tớ t st
t tr l tứ ỗ ợ ũ ởt ở o ữủ

p(lt |it ) =

p(it |l)p(lt )
, p(lt |ot ) =
p(it )






p(lt |lt1
, ot )p(lt1
)dlt1

ở ồ sỷ ử tt t ỷ ỵ ỳ q tố ữ ữợ t
tr t tố ỹ tr trở tự tố ỳ tứ
tr tr ữợ t tốt t q tứ q q
1

q =

2
1
2 + 2 q1
1
2

+

2
2
2 + 2 q2
1
2

= q1 +

2
1
2 + 2 (q2
1

2

q1 ), 2 =

ữợ tỹ t ừ ở ồ

2

2 2
1
2
2 + 2
1
2





x
k+1 = x
k + Kk+1 (zk+1 x
k )

ở ồ ữủ tỹ ữợ t tr t t ữợ t
tr t t tố t s

= f ( , , ), = h( , )
= N (0, ) = N (0, ) tố ở
ố st ss ợ tr ữỡ s tữỡ ự

ở ồ ự ử rt ở tổ q t ủ
tr q ỗ ỳ
t ỡ tr tữớ ữủ sỷ ố
ữủ trữợ q tr t t ờ t ổ
tứ tỹ tự ữ q ữỡ
õ t t s số ổ ữ ú t

ở ồ t ợ ỳ q tr
ữỡ s t ỏ ỳ ở ồ P ự ử
t ss ữ t t ợ
k

k

k

k

k

k1

k1

k1

k

k

k

k

k

k

t

ở ồ ũ ủ ợ tổ ử ss tớ
t t t ử t ừ t ở ồ ợ tr
ữỡ s ữủ ỡr ớ
ở ừ tỹ t tr tỹ t
ữớ

ữớ ữủ ữ ợ ởt t ổ trữớ tr
ởt số tr ũ ợ tr t ữủ ừ rt õ
t tợ tr ởt q t trú ữớ ữủ
t tổ q sỹ t ủ ổ ở
t ởt tự ũ ủ t ữủ ử t tốt t



ữớ
t ử sỷ ử ỗ ỗ ữớ
t ổ trữớ t ỵ tt ỗ t r ỳ t
tữớ s ớ

r t

ờ ữớ t ử ỹ tr tổ t ử ở sỷ ử
s ớ ỡr

trú ữớ

Cm bin

trú tự t ởMụt
tỹ ỹ tr ổHnh

vi N
hỡnh mụi
trng t ởt ữớ tố ữ
ừ ổ trữớ t ử rt
Cm bin
Hnh ng
Hnh vi 3
trú
ữớ
ự
t t
Lp kử
hoch
vi 2
ử ọ t ở
ở t Hnhự

Hnh ng
Hnh vi 1
ợ ổ trữớ ở ổ trú

Cm bin
Cm bin
Mụ hỡnh mụi
trng
Mụ hỡnh mụi
trng
Lp k hoch
Lp k hoch

Hnh vi N

Lp k hoch
mc cao

Hnh vi N
Cm bin
Cm bin

Hnh vi 3

Hnh ng

Thc thi iu
khin

Hnh ng
Hnh vi 3
Hnh vi 2

Hnh ng

Hnh vi 2
Hnh vi 1

Hnh ng

Cm bin

Phn ng

Hnh ng




trú ữớ
tự trú trú
Lptrú
k hoch
Hnh vi 1

mc cao
Lp k hoch
mc cao
Thc thi iu
khin
Thc thi iu
khin
Cm bin
Phn ng

trú t ử ữ ừ trú tự
ự ừ trú Hnhữ
ự t
ng

trú
Cm bin

Phn ng

Hnh ng

trú ữủ ự ử tt ỡ t ổ
õ q t ở tr ổ trữớ ở tr
trú ỹ ồ qt t
ũ t ởt tớ trở t ủ tứ
ữủ ồ t tờ ủ ờ qt trở ỗ
ỹ ồ tt trở õ t ữủ t
õ ữ tr õ ộ tt t ỳ ữ
ữủ r



Trn lnh

Voting

DAMN

SAMBA

Superposition

Fuzzy

Fuzzy Logic

Action Voting

Potential Fields

Multiple Objective

Distributed
Information Filter

Fuzzy DAMN

Motor Schemas
Trn lnh

Voting

Superposition

Potential Fields
DAMN

SAMBA

Multiple Objective

Motor Schemas

Distributed
Information Filter

Fuzzy

Fuzzy Logic

Fuzzy DAMN

Action Voting

tt trở

t

Pt ữ ử ữủ ừ tt tr
trú ử t ừ ỹ trú t
ủ ỳ ớ trở tố ữ

tt rt ở
ớ

ớ tr t ởt t ộ tỷ ừ õ
ởt tr x, à (x) tr õ x X à à : X [0, 1]
à ữủ ồ tở ừ t ớ ữủ ồ t

t ụ trử ừ t ớ
ớ ữủ ỹ tr t ớ ợ tr 2 n tr

F

F

F

F

0=

0
1
2
n2 n1
,
,
, ...,
,
=1
n1 n1 n1
n1 n1



ớ ỹ tr ỵ tt t ớ ớ
ố tữủ ợ t ổ t trữợ ổ ừ ỗ
ớ õ ủ t s ớ ớ ữ

ớ ữủ ự ử ừ tỹ ử tr
t tr trú ữớ ữ tr ớ
ữủ tr ự ử tố rt ở t tr
tr tỏ t ủ ợ ỵ tt ờ ữớ tr ổ
trữớ ữ t ữ ổ ố tr ổ tr ự ừ
t ữ ừ ớ ữủ t tr t
ở ồ t trú ữớ



Luật điều khiển
Lối vào



Mờ hóa

Thiết bị hợp
thành

B'

Lối ra
Giải mờ

R1: Nếu ….thì...

x1



B'

y

Rn: Nếu ….thì...

xn

❍➻♥❤ ✶✳✸✿ ❈➜✉ tró❝ ❝ì ❜↔♥ ❝õ❛ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ ♠í ❝ì ❜↔♥✳


✶✳✺✳✷ ▼↕♥❣ ♥ìr♦♥

Σ





◆ìr♦♥ ♥❤➙♥
t↕♦ ✭❍➻♥❤ ✶✳✹✭❜✮✮ t❤❛② t❤➳ ❝→❝ t➼♥❤ ❝❤➜t ❝õ❛ ♥ìr♦♥ s✐♥❤ ❤å❝

✭❍➻♥❤ ✶✳✹✭❛✮✮ ❜➡♥❣ Σ♠æ
❤➻♥❤ t♦→♥ ❤å❝ t÷ì♥❣ ✤÷ì♥❣✳ ▼ët ♥ìr♦♥ ♥❤➙♥ t↕♦ ✈î✐

❝→❝ t❤➔♥❤ ♣❤➛♥
t÷ì♥❣ ù♥❣ ✈î✐ ♥ìr♦♥ s✐♥❤ ❤å❝ ♥❤÷✿ ❧è✐ ✈➔♦ x1 , ..., xm ✱ ❧è✐ r❛ y✱

❣✐→ trà ❦➼❝❤ t❤➼❝❤ ωi , i = 1...m✱ ❦❤➙✉ t✐➲♥ ✤→♣ ù♥❣ ❝✱ ❦❤➙✉ t↕♦ t➼♥ ❤✐➺✉ r❛ α✳

Vào

x1

1

xm

m

Axon

Σ
Ra

Nhân



c
c



y

✭❜✮
✭❛✮
❍➻♥❤ ✶✳✹✿ ❈➜✉ tró❝ ♥ìr♦♥✿ ✭❛✮ s✐♥❤ ❤å❝✱ ✭❜✮ ♥❤➙♥ t↕♦✳
x

x1

y1

x2

y2

xm

yn

❍➻♥❤ ✶✳✺✿ ▼↕♥❣ ♥ìr♦♥ ♥❤✐➲✉ ❧î♣✳

x

▼ët ♠↕♥❣ ♥ìr♦♥ t❤÷í♥❣ ❜❛♦ ❣ç♠ ♠ët ❧î♣ ✈➔♦✱ ♠ët ❧î♣ r❛ ✈➔ ♥❤✐➲✉ ❧î♣
x
➞♥ ✭❍➻♥❤ ✶✳✺✮✳ ▼↕♥❣ ♥ìr♦♥ ✤÷ñ❝ ù♥❣ ❞ö♥❣ ❧➟♣ ❦➳ ❤♦↕❝❤ ✤÷í♥❣ ✤✐ tr♦♥❣ ♠æ✐
tr÷í♥❣ ❝â ❝➜✉ tró❝✱ tr→♥❤ ✈➟t ❝↔♥ ✈➔ ❞➝♥ ✤÷í♥❣✳ ▼↕♥❣ ✤ë❝ ❧➟♣ ✈î✐ ✤è✐ t÷ñ♥❣
✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ ✈➔ ❦❤æ♥❣ ❝â ❝ì ❝❤➳ ❣✐↔✐ t❤➼❝❤ t÷í♥❣ ♠✐♥❤✱ ♣❤ö t❤✉ë❝ ✈➔♦ ❜ë ❞ú ❧✐➺✉
♠➝✉✳ ×✉ ✤✐➸♠ ✈➲ ❦❤↔ ♥➠♥❣ ❤å❝ ✈➔ ✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ❝õ❛ ♠↕♥❣ ♥ìr♦♥ ✤÷ñ❝ sû ❞ö♥❣
✤➸ ❦❤➢❝ ♣❤ö❝ ♥❤÷ñ❝ ✤✐➸♠ ✈➲ t➼♥❤ ❝❤✉②➯♥ ❣✐❛ ❝õ❛ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ ♠í tr♦♥❣ ❜ë ❧å❝
❝↔✐ t✐➳♥ ✤➲ ①✉➜t ✤à♥❤ ✈à r♦❜♦t ❞✐ ✤ë♥❣✳

✶✳✺✳✸ ◗✉②➳t ✤à♥❤ tè✐ ÷✉ ✤❛ ♠ö❝ t✐➯✉
❚è✐ ÷✉ ✤❛ ♠ö❝ t✐➯✉ ✤÷ñ❝ ✤à♥❤ ♥❣❤➽❛ ❧➔✿ ❚è✐ t❤✐➸✉ ❤â❛✴❚è✐ ✤❛ ❤â❛✿ f (①) =
[f1 (①), f2 (①), ..., fk (①)]T , ⊆ Rn ✱ ❣✐↔ t❤✐➳t ① ∈ X✱ k ❧➔ sè ❤➔♠ ♠ö❝ t✐➯✉ fi (i = 1...k, k ≥
2)✱ ① ∈ Rn t↕♦ ❜ð✐ n ❜✐➳♥ q✉②➳t ✤à♥❤✱ t➟♣ ❦❤↔ t❤✐ X✳

✼


❑❤æ♥❣ t❤➸ tç♥ t↕✐ ❧í✐ ❣✐↔✐ tè✐ ÷✉ tr♦♥❣ tr÷í♥❣ ❤ñ♣ ❝→❝ ♠ö❝ t✐➯✉ ❧➔ ❝↕♥❤ tr❛♥❤
❤♦➦❝ ①✉♥❣ ✤ët ❜ð✐ ❝↔✐ t❤✐➺♥ ♠ö❝ t✐➯✉ ♥➔② ❝â t❤➸ ❧➔♠ s✉② ❣✐↔♠ ♠ö❝ t✐➯✉ ❦❤→❝✳
✣à♥❤ ♥❣❤➽❛ ❧✐➯♥ q✉❛♥ ✤➳♥ ❧í✐ ❣✐↔✐ ✤õ tèt ❧➔ tè✐ ÷✉ P❛r❡t♦ ✿ ① ❧➔ tè✐ ÷✉ P❛r❡t♦ ♥➳✉
❦❤æ♥❣ tç♥ t↕✐ ❜➜t ❦ý ① ∈ X s❛♦ ❝❤♦ f (① ) ≤ f (①) ✈î✐ ♠å✐ i ✈➔ f (① ) < f (①) ✈î✐
➼t ♥❤➜t ♠ët j ✳
∗

∗

i

x2

i

j

∗

j

f2

Tập tối ưu Pareto
X  n

Z  k

P∗ = {① ∈ X|∄② ∈ X : f (②) f (①)}✱
FP∗ = {f (①) = (f1 (①, ..., fk (①))|① ∈ P∗ )}

f :  n  k

Giới hạn Pareto

x1

f1
Không gian hàm mục tiêu

Không gian biến

❍➻♥❤ ✶✳✻✿ ❚➟♣ tè✐ ÷✉ ✈➔ ❣✐î✐ ❤↕♥ P❛r❡t♦✳

◗✉②➳t ✤à♥❤ tè✐ ÷✉ ✤❛ ♠ö❝ t✐➯✉ ♣❤ò ❤ñ♣ ✈î✐ sü ♣❤ù❝ t↕♣ tr♦♥❣ ♠æ✐ tr÷í♥❣
❦❤æ♥❣ ❜✐➳t tr÷î❝ ✤→♣ ù♥❣ ♥❤✐➲✉ ♠ö❝ t✐➯✉ ❝ò♥❣ ♠ët ❧ó❝✳ ×✉ ✤✐➸♠ ♥➔② ✤÷ñ❝ sû
❞ö♥❣ ✤➸ tê♥❣ ❤ñ♣ t➼♥ ❤✐➺✉ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ tr♦♥❣ ❝➜✉ tró❝ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ ✤➲ ①✉➜t✳
v
✶✳✻ ❘♦❜♦t ❞✐ ✤ë♥❣ ❤❛✐ ❜→♥❤
✈✐ s❛✐
✶✳✻✳✶ ❍♦↕t ✤ë♥❣ ✈✐ s❛✐
L

vR

❍♦↕t ✤ë♥❣ ✈✐ s❛✐ ❧➔ sü ❝❤➯♥❤ ❧➺❝❤ tè❝ ✤ë q✉❛② ❣✐ú❛ ❤❛✐ ❜→♥❤ ①❡ ❧➔♠ r♦❜♦t
❝❤✉②➸♥ ✤ë♥❣ t❤❡♦ ♠ët ❝✉♥❣ trá♥ ❝â t➙♠ ✭❝♦♥❣✴q✉❛② tù❝ t❤í✐ ✲ ■❈❈✴■❈❘✮ ♥➡♠

tr➯♥ trö❝ ❝õ❛ ❤❛✐ ❜→♥❤ ①❡ ❍➻♥❤ ✶✳✼ ✈➔ ❍➻♥❤ ✶✳✽✳
vR

vL

ICC

CR

L
2

L
2

r

vL

vR

vL

vR

L
2

L
2

L

ICC

CR

R L

ICC
(a) R  L

r

❍➻♥❤ ✶✳✼✿ ❚➙♠ q✉❛② tù❝
t❤í✐✳

L

R

L

(b) L  R

vL = ω(r + L/2), vR = ω(r − L/2)
ω=

L

L

R

ICC
(c) R  0

L

ICC
R
(d) L  R

❍➻♥❤ ✶✳✽✿ ❍♦↕t ✤ë♥❣ ✈✐ s❛✐✿ ✭❛✮ ❝❤✉②➸♥ ✤ë♥❣ t✐➳♥✴❧ò✐✱ ✭❜✮ q✉❛②
r❃▲✴✷✱ ✭❝✮ q✉❛② r❂▲✴✷✱ ✭❞✮ q✉❛② r❂✵✳

R
vL−v
R
L

L )R
(ωL −ω
R
,u
L
ICC

=

(b) ✤ë♥❣


✶✳✻✳✷(a) ▼æ
❤➻♥❤
❤å❝ t❤✉➟♥(c)
R

L

R

R

R

L

L
= vR +v
=
2
R

ICC
0

(ωR +ωL )R
ICC 2

(d)L  R

✭✶✳✻✮

R

❘♦❜♦t ❞✐ ✤ë♥❣ ❤❛✐ ❜→♥❤ ✈✐ s❛✐ ✈î✐ ♠æ ❤➻♥❤ ❤➻♥❤ ❤å❝ tr➯♥ ❍➻♥❤ ✶✳✾ ✈➔ ♠æ
❤➻♥❤ ✤ë♥❣ ❤å❝ t❤❡♦ ❝æ♥❣ t❤ù❝ ✭✶✳✼✮✳
✽


OR

L

R

XG

k ((x k xd )2 (yk yd )2
k atan((yd yk ),(xd xk )) k
ed k k 1

YR

YG
YR

YG
XR

YR





u



YR

XR

ớch

XR



OR
R

L

XG

XG

OG

OG

YR

YG

XR

Target
YR





u

u

L

OR


R

XG

XR

YG

OR
L

XR





XR

ớch

R

XG

OG

YR
K

D

OG

0

1

2

3

u



DN

(rad)

L

OR

XR

x(t)

= u(t) cos((t))
y(t)

= u(t) sin((t))

(t)

= (t)


R

,

xk = xk1 + uk1 Ts cos(k1 )
yk = yk1 + uk1 Ts sin(k1 )
k = k1 + k Ts



XG

ổ rt ở s

q st

tr ỹ t ỵ rt ổ




= [g1 , g2 , [g1 , g2 ]) =

cos
sin
0

0
0
1






sin

l(

)


cos
, =
=

()
0





1
0
0

0
0
0
0
0
0

0
1
0
0
0
0
0
0
0






0
0
1
u sin
u cos
0
u cos
u sin

0














ổ ữủ q st
ữủ ổ ữủ ỹ ồ ổ tr ự ổ
ọ tỹ ố ợ ỳ t tr
ự tr ữợ

ữợ
ự ữ r ữớ
ữ t tr t ỳ ự ử q
r ữợ
ởt số ự t t ụ t tr trú
ữớ t ữ ừ t ợ ụ ỏ tỗ t ỳ
ữ tr
t ữỡ

ự tờ q ữớ rt ở tr

ổ trữớ ổ t trữợ ử t ừ t ở ồ sỷ
ử ỡr ớ t ở ừ ỹ
trú ữớ t ủ ỳ ớ tố ữ ử t
ởt số ỵ tt q tr tr ự ử tỹ t ổ ố t




❈❤÷ì♥❣ ✷
✣➚◆❍ ❱➚ ❙Û ❉Ö◆● ❇❐ ▲➴❈ ❑❆▲▼❆◆ ◆❒❘❖◆
▼❮
✷✳✶ ●✐î✐ t❤✐➺✉

❈❤÷ì♥❣ ✷ tâ♠ t➢t ❜ë ❧å❝ ❊❑❋ ❝ì ❜↔♥ ✈➔ ✤➲ ①✉➜t ❜ë ❧å❝ ❝↔✐ t✐➳♥ ❋◆◆✲❊❑❋✳
❍✐➺✉ q✉↔ ✤÷ñ❝ ❦✐➸♠ ❝❤ù♥❣ tr➯♥ ❤➺ t❤è♥❣ ✤à♥❤ ✈à q✉❛ ♠æ ♣❤ä♥❣ ✈➔ t❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠✳
✷✳✷ ❇ë ❧å❝ ❑❛❧♠❛♥ ♠ð rë♥❣

• ×î❝ ✤♦→♥ ✈î✐ ❝→❝ ♣❤÷ì♥❣ tr➻♥❤ ❝➟♣ ♥❤➟t ❤➺ t❤è♥❣

①ˆ = f (ˆ① , ✉ , 0), P = ❆ P ❆
①ˆ ✿ ÷î❝ ✤♦→♥ tr↕♥❣ t❤→✐ t✐➯♥ ♥❣❤✐➺♠
−
k

❲ ◗ ❲

✭✷✳✶✮

∂f[i]
∂f[i]

(ˆ
xk−1 , uk−1 , 0), W[i,j] =
(ˆ
xk−1 , uk−1 , 0)
∂x[j]
∂w[j]

✭✷✳✷✮

k−1

−
k

k−1

k−1

k−1

T
k−1

+

k−1

T
k−1

k−1

−
k

A[i,j] =

• ❍✐➺✉ ❝❤➾♥❤ ✈î✐ ❝→❝ ♣❤÷ì♥❣ tr➻♥❤ ❝➟♣ ♥❤➟t ♣❤➨♣ ✤♦

❑

k

=

P ❍❚ [❍ P ❍
−
k

k

k

−
k

T
k

❱ ❘ ❱ ] , ①ˆ = ①ˆ

P = [ ■ − ❑ ❍ ]P

+

k

k

T −1
k

k

①ˆ

k

∈ Rn

k

−
k

k

k

+

❑ [③
k

k

①

− h(ˆ −
k , 0)],

−
k

✭✷✳✸✮

✿ ÷î❝ ✤♦→♥ tr↕♥❣ t❤→✐ ❤➟✉ ♥❣❤✐➺♠
H[i,j] =

∂h[i] −
∂h[i] −
(ˆ
x , 0), V[i,j] =
(ˆ
x , 0)
∂x[j] k
∂v[j] k

✭✷✳✹✮

✷✳✸ ❇ë ❧å❝ ❑❛❧♠❛♥ ♥ìr♦♥ ♠í

❇ë ❧å❝ ❑❛❧♠❛♥ ♥ìr♦♥ ♠í ❧➔ ❜ë ❧å❝ ❑❛❧♠❛♥ ♠ð rë♥❣ ✈î✐ ♠❛ tr➟♥ ❤✐➺♣
♣❤÷ì♥❣ s❛✐ ♥❤✐➵✉ ✤♦ ✤÷ñ❝ ✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ❜ð✐ ♠↕♥❣ ♥ìr♦♥ ♠í✱ ❣å✐ t➢t ❋◆◆✲❊❑❋✳
▼↕♥❣ ♥ìr♦♥ ♠í ❧➔ ❜ë ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ ♠í ✈î✐ ❝→❝ ❤➔♠ t❤✉ë❝ ✤÷ñ❝ ✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ❜ð✐
♠↕♥❣ ♥ìr♦♥✳
✷✳✸✳✶ ❈ì sð ✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ♠❛ tr➟♥ ❘

✣➦t ❡ = ③ − h(ˆ① , 0) ❧➔ ❣✐→ trà s❛✐ ❦❤→❝ ❣✐ú❛ ♣❤➨♣ ✤♦ t❤ü❝ ✈➔ ♣❤➨♣ ✤♦ ÷î❝
✤♦→♥✳ ❑❤✐ ✤â ❙ ❧➔ ♠❛ tr➟♥ ❤✐➺♣ ♣❤÷ì♥❣ s❛✐ ❤✐➺♥ t↕✐ ✈➔ ❈ ❧➔ ♠❛ tr➟♥ ❤✐➺♣
k

−
k

k

k

k

✶✵


ữỡ s tr ừ k tổ q
Cm bin

k

k

k

1
M

rT
kz = EKF
k Pk k + k , k =

ữợ ữủ ữ s

M

rj rTj , k = k k , k = k + k

j=kM +1

Rk (1,1)............0

Rk
...
k 0.............R (n, n)


k

sỹ s ỳ tr ỵ tt tr tỹ ỹ s õ t
C
tổỳng
q số

k t q t s
S
Khụng
j
=
n
k ổ ờDt ỳ k k ữỡ t k
R (j, j )
( j , j ) t
kR

+ t
j = j+1 k j = 1
z
bin tr
R k k k k Cm
e , Sữớ
,C
tr

ũ tữợ
D ( j ,
j)
s Mng
tỹnron
m
t ố ợ
t
ữớ ừ
E

j
=
1
tr k Rk (j, j) = Rk (j, j) + Rk (j, j) ữ
k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

k

Ek (j, j )

Mng nron m
Bt u
Xỏc nh


1

Rk (j , j) Rk (j , j) Rk ( j, j )

j = j+1

D(a2j,b
2)
= n

K(c1,1)

A(a1,b1)

Sai

zk , ek , Sk , Ck , Ek

E k (j, j )

j j 1


1 ANO

Mng nron m

-4

-3

x

ỳng

-2

K



Kt thỳc

D

1

ỡ ỗ
tr

N

K (x0)

Lp3

T

2

T

3

1

-1

D(x )













Rk ( j , j )

t ớ

DNO

Lp 2

A A(x ) T 1

j n?




DO

KO

AO

Lp 1

Rk (j , j )

Sai

Rk (1,1)............0



Rk

E...

k ( j , j)

0.............
Rk (n, n)
tở ừ

j 1

T(a4,b4)

3,b
3) GN(c2,2)
1 G(a



ỳng

1

N
3

2

N
N

2

z2

4

Lp 5

(rad/s)

1z 1

2z 2

3

L

TB

Lp 4
z1



z

3z 3

z3

ỡ ỗ ỡr ớ

0

0.2

0.4

1

0.8

0.6

u(m/s)

1.2

ỡr ớ Rk (j, j)
à

P

1

AN

A

K

-1

0

D

DN

t ở ớ t r số Rk (j, j)
ữợ t ớ r Ek (j, j) ổ ữỡ
Rk (j, j) ỳ (rad)

-3

-2

1

3

2


1G

TB

0

2

X

4

6

8

10

12

14

16

18

20

(m)


❇÷î❝ ✷

✿ ✣à♥❤ ♥❣❤➽❛ ❤➔♠ t❤✉ë❝ ❝❤♦ ❝→❝ t➟♣ ♠í✿
2

Gauss(x) =

1
e−(x−cj )
, Sigmoid(x) =
2σj2
1 + e−ai (x−bi )

✭✷✳✻✮

✱
❧➔ ❝→❝ ❣✐→ trà r✐➯♥❣ ❝õ❛ tø♥❣ ❤➔♠ t❤✉ë❝✳
❇÷î❝ ✸ ✿ ❳➙② ❞ü♥❣ ❧✉➟t ♠í ❝â ❞↕♥❣ ✧◆➳✉✳✳✳t❤➻✧✿
✧◆➳✉ E (j, j) ❧➔ ❑ t❤➻ ∆R (j, j) ❧➔ ●◆✳ ◆➳✉ E (j, j) ❧➔ ❉ t❤➻ ∆R (j, j) ❧➔
●✳ ◆➳✉ E (j, j) ❧➔ ❆ t❤➻ ∆R (j, j) ❧➔ ❚✧

❇÷î❝ ✹ ✿ ●✐↔✐ ♠í✿ t❤❡♦ ♣❤÷ì♥❣ ♣❤→♣ ✤✐➸♠ trå♥❣ t➙♠✿ φ =
P❤➛♥ ✷✿ ✣✐➲✉ ❝❤➾♥❤ t❤❛♠ sè ❤➔♠ t❤✉ë❝ ❝õ❛ ❜ë ♠í
▲î♣ ✶ ✿ ▲è✐ r❛ ♠ù❝ ✤ë ♣❤ö t❤✉ë❝ ❝õ❛ ❜✐➳♥ ✈î✐ ❝→❝ t➟♣ ♠í ❆✱ ❑ ✈➔ ❉✳
▲î♣ ✷ ✿ ▼ù❝ ✤ë ❝❤✐➳♠ ❣✐ú ❝õ❛ ♠é✐ ❧✉➟t✿
ai , bi , cj , σj i = 1, 2, 3, j = 1, 2

k

k

k

k

k

k

xi µ(xi )
µ(xi )

•

α1 = A(x), α2 = K(x), α3 = D(x)

▲î♣ ✸

✿ ❈❤✉➞♥ ❤â❛ ❝→❝ ♠ù❝ ✤ë ❝❤✐➳♠ ❣✐ú t❤❡♦ ❧✉➟t t÷ì♥❣ ù♥❣✿
β1 =

▲î♣ ✹

α2
α3
α1
, β2 =
, β3 =
α1 + α2 + α3
α1 + α2 + α3
α1 + α2 + α3

✭✷✳✽✮

✿ ▲è✐ r❛ ❝õ❛ ♠é✐ ♥ót✿
β1 z1 = β1 I −1 (α1 ), β2 z2 = β2 I −1 (α2 ), β3 z3 = β3 I −1 (α3 )

▲î♣ ✺

✭✷✳✼✮

✭✷✳✾✮

✿ ▲è✐ r❛ ❝õ❛ t♦➔♥ ❤➺ t❤è♥❣✿
z = β 1 z1 + β 2 z2 + β 3 z3

✭✷✳✶✵✮

▲é✐ ♣❤➨♣ ✤♦ ❝❤♦ ♠➝✉ ❤✉➜♥ ❧✉②➺♥ t❤ù m ✤÷ñ❝ ①→❝ ✤à♥❤ ❜ð✐✿
Fm =

1
(zm − ∆Rm )2 , m = 1...M
2

✭✷✳✶✶✮

✣✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ❝→❝ t❤❛♠ sè a , b , c , σ ✱ i = 1, 2, 3, j = 1, 2 ✈î✐ ❤➡♥❣ sè ✤✐➲✉
❝❤➾♥❤ η❃✵ ✈➔ sè ❧➛♥ ✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ t✿
i

i

j

j

m
ai (t + 1) = ai (t) − η ∂F
, bi (t + 1) = bi (t) − η ∂Fbim
ai
m
m
cj (t + 1) = cj (t) − η ∂F
, σj (t + 1) = σj (t) − η ∂F
.
cj
σj

✷✳✹ ❍➺ t❤è♥❣ ✤à♥❤ ✈à r♦❜♦t ❞✐ ✤ë♥❣ sû ❞ö♥❣ ❋◆◆✲❊❑❋

✭✷✳✶✷✮

◆❤✐➺♠ ✈ö✿ ÷î❝ t➼♥❤ ✈à tr➼ ✈➔ ❤÷î♥❣ ❝õ❛ r♦❜♦t tr♦♥❣ tr÷í♥❣ ❤ñ♣ ❤➺ t❤è♥❣
✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ ❜à ↔♥❤ ❤÷ð♥❣ ❜ð✐ ♥❤✐➵✉ ❤➺ t❤è♥❣ ✈➔ ♥❤✐➵✉ ✤♦✳

✶✷


Robot
x'k  f (xk 1, uk 1, wk 1 )

Vị trí tham chiếu
uk 1

x'k

FNN-EKF
ˆk
x

Hiệu chỉnh

ˆ k
x

ớc đoán

zk

xk

Mô hình động học
xk  f (xk 1, uk 1 )

Môi
tr ờng
thực

Phép đo
zk  h(x'k , vk )

❍➻♥❤ ✷✳✹✿ ▼æ ❤➻♥❤ ❤➺ t❤è♥❣ ✤à♥❤ ✈à✳

✷✳✹✳✶ ▼æ ❤➻♥❤ ❤➺ t❤è♥❣

❱à tr➼ t❤❛♠ ❝❤✐➳✉ ✉k−1 = (uk−1 , ωk−1 )✳ ❱à tr➼ ✈➔ ❤÷î♥❣ ①k = (xk , yk , θk ) ①→❝
′
✤à♥❤ t❤❡♦ ♠æ ❤➻♥❤✳ ❉♦ ↔♥❤ ❤÷ð♥❣ ❝õ❛ ♥❤✐➵✉ ❤➺ t❤è♥❣ ✇k−1 ✱ ❣✐→ trà t❤ü❝ ❧➔ ①k ✳
′
P❤➨♣ ✤♦ ③k = h(①k , ✈k ) ✤÷ñ❝ t❤ü❝ ❤✐➺♥ tr➯♥ ①k ✈➔ ❜à ↔♥❤ ❤÷ð♥❣ ❜ð✐ ♥❤✐➵✉ ✤♦ ✈k ✳
❇ë ❧å❝ ❋◆◆✲❊❑❋ ÷î❝ t➼♥❤ ❣✐→ trà ①ˆ k ✳

✷✳✹✳✷ ▼æ ♣❤ä♥❣
❈❤✉➞♥ ❜à ♠æ ♣❤ä♥❣

◆❤✐➵✉ ❤➺ t❤è♥❣ t✛ ❧➺ ✈î✐ δωL2 ✈➔ δωR2 ✳ ▼❛ tr➟♥ ◗k ✈➔ ❘ref t❤❡♦ ✭✷✳✶✸✮✳ ❍➺
sè δ ❂ ✵✳✵✶ tø t❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠✳ ◆❤✐➵✉ ✇ ✈➔ ✈ ❧➔ ♥❤✐➵✉ tr➢♥❣ ●❛✉ss✳ R ❂ ✵✳✵✺ ♠✱ L
❂ ✵✳✻ ♠✱ u ∈ ❬✵ ✶✱✸❪ ♠ ✈➔ ω ∈ ❬✲✹✱✸ ✹✱✸❪ r❛❞✴s✳ ▼é✐ tr÷í♥❣ ❤ñ♣ ❧➦♣ ❧↕✐ ✶✵✵ ❧➛♥✳
2
δωL,k

◗k =

0

0
2
δωR,k

, ❘ref =

0, 01
0
0

0
0, 01
0

0
0
0, 0018

0, 5
0
0

, ❘1 =

0

0, 4
0

0
0
0, 1

✭✷✳✶✸✮

❍

k

=

❱

k

■

= , Ak+1

∂fk
=
∂x

Wk+1 =

∂fk

∂w



(ˆ
xk ,uk ,0)

(ˆ
xk ,uk ,0)

1
= 0
0

0
1
0





−Ts uk sin θˆk
Ts uk cos θˆk 
1

cos θˆk
R
= Ts 
sin θˆk

2 

❍♦↕t ✤ë♥❣ ❝õ❛ ❜ë ❧å❝ ❊❑❋ ❝ì ❜↔♥

2
L


cos θˆk

sin θˆk 


✭✷✳✶✹✮

✭✷✳✶✺✮

2
L

◗k ✈➔ ❘ref ♥❤÷ ✭✷✳✶✸✮✳ ❑➳t q✉↔ ❜ë ❧å❝ ❊❑❋ t↕♦ ♥➯♥ ✤÷í♥❣ ÷î❝ t➼♥❤ ❤❛②
✤÷í♥❣ ❊❑❋ ❣➛♥ ✈î✐ ✤÷í♥❣ t❤ü❝ ✭❍➻♥❤ ✷✳✺✭❜✮✮✳ ❍➻♥❤ ✷✳✺✭❝✮ t❤➸ ❤✐➺♥ ❣✐→ trà
✶✸


Lý thuyết

Lý thuyết
Đường thực
Đường đo

Lý thuyết

Lý thuyết

Lý thuyết
Đường thực
Đường đo

Lý thuyết
Đường thực
Đường đo

Lý thuyết
Đường thực
Đường đo

Lý thuyết
Đường thực
Đường đo

Lý thuyết
Đường thực

Lý thuyết
Đường thực

❘▼❙❊ ❣✐ú❛ ✤÷í♥❣ ÷î❝ t➼♥❤ ✈➔ ✤÷í♥❣ t❤ü❝ t❤❡♦ trö❝ ❳✱ ❨ ✈➔ ❤÷î♥❣ θ ❝õ❛ ♠ët
✤♦↕♥ ✤÷í♥❣ tr♦♥❣ ❍➻♥❤ ✷✳✺✭❡✮✳
Quy dao X, Y

T

16

14

14

13

13

12
11

0.2

Lý thuyết
Đường thực

Lý
Lythuyết
thuyet
Đường
thực
Duong thuc
EKF
EKF

15

12

0
100

(rad)

10

9

9

S
8
5

10

15
X(m)

20

25

0.1

0
100
0.2

11

10
10

5

0.1

Theta(rad)

15

Lý thuyết
Đường thực

Lý thuyết
Đường thực
Đường đo

YY(m)
(m)

20

Y Y(m)

(m)

Y Y(m)
(m)

25

Ket qua cua EKF chuan

LýLythuyết
thuyet
Đường
thực
Duong thuc
Đường
đo
Duong do

15

XX(m)
(m)

16

Lý thuyết
Ly thuyet

YY(m)
(m)

Quy dao X, Y
30

6

8

X (m)

10
X(m)

12

8

14

8

9

10

X (m)

11
X(m)

12

13

200

300

400

200

300

400

0.4
0.2
0
100

14

150

200
250
300
T ime(100ms)

X (m)

350

Số mẫu

400

ố

✭❛✮
✭❜✮
✭❝✮
✭❞✮
❍➻♥❤ ✷✳✺✿ ❍♦↕t ✤ë♥❣ ❝õ❛ ❜ë ❧å❝ ❊❑❋✿ ✭❛✮ ✣÷í♥❣ t❤❛♠ ❝❤✐➳✉✱ ✭❜✮ ✣♦↕♥ ✤÷í♥❣ ❧þ t❤✉②➳t✱ t❤ü❝✱
✤♦✱ ✭❝✮ ✣♦↕♥ ✤÷í♥❣ ❧þ t❤✉②➳t✱ t❤ü❝✱ ❊❑❋✱ ✭❞✮ ❘▼❙❊ t❤❡♦ trö❝ ❳✱ ❨✱ ✈➔ ❤÷î♥❣ θ✳
Lý thuyết
Đường thực

Lý thuyết
Đường thực

Lý thuyết
Đường thực
Đường đo

ẫ

❙♦ s→♥❤ ❝→❝ ❜ë ❧å❝ ❊❑❋✱ ■❊❑❋ ✈➔ ❋▲✲❊❑❋

❇ë ❧å❝ ❊❑❋ ❤♦↕t ✤ë♥❣ ✈î✐ ❘ref ✳ ❇ë ❧å❝ ■❊❑❋ ❧➔ ❜ë ❧å❝ ❊❑❋ ♥❤÷♥❣ ✈î✐ ❘1 ✳
❇ë ❧å❝ ❋▲✲❊❑❋ ❧➔ ❜ë ❧å❝ ❊❑❋ ✈î✐ ❜ë ♠í ✤÷ñ❝ t❤✐➳t ❦➳ ố♥❤÷
tr♦♥❣ ♣❤➛♥ ✶ ❝õ❛
ẫ
✷✳✸✳✷ ✤➸ ✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ❝→❝ ❘1 (j, j)✳ ❑➳t q✉↔ ❋▲✲❊❑❋ ✤➣ ✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ❝→❝ t❤➔♥❤ ♣❤➛♥
❘1 (j, j) ✈➲ ❣➛♥ ✤ó♥❣ ✈î✐ ❘ref ✭❍➻♥❤ ✷✳✻✭❛✮✮✳ ❍➻♥❤ ✷✳✻✭❜✮ s♦ s→♥❤ ❣✐ú❛ ❝→❝ ✤÷í♥❣
÷î❝ t➼♥❤ ❜ð✐ ❊❑❋✱ ■❊❑❋ ✈➔ ❋▲✲❊❑❋ tr➯♥ ♠ët ✤♦↕♥ ✤÷í♥❣ ✤✐✳ ❇ë ❧å❝ ■❊❑❋ ❜à
❧➺❝❤ ♥❤✐➲✉ s♦ ✈î✐ ❜ë ❧å❝ ❊❑❋✱ ❝á♥ ❋▲✲❊❑❋ ÷î❝ t➼♥❤ ❣➛♥ ✤ó♥❣ ✈î✐ ❣✐→ trà ÷î❝
ố ẫ
ố ẫ
ố ẫ
t➼♥❤ ❝õ❛ ❜ë ❧å❝ ❊❑❋ ✭❍➻♥❤ ✷✳✻✭❜✮
✈➔ ✭❝✮✮✳
ố

ẫ

Lý thuyết
Đường thực

So sanh EKF,IEKF,FL-EKF

FL-EKF

16.05

Gia tri RMSE
0.35

EKF

IEKF
FL-EKF

XX(m)
(m)

YY(m)
(m)

Gia tri RMSE
0.35
EKF

IEKF

ố FL-EKF
ẫ

EKF

IEKF
FL-EKF

0.2

15.95
15.9

0.2

IEKF
FL-EKF

0.3

0.25

16
0.3

Gia tri RMSE
0.25

EKF

0.3

0.25

0.2
0.15

(rad)

16.1

R(2,2)
R(3,3)

0.15

Theta(rad)

0.4

R(1,1)

YY(m)
(m)

0.5

0.1

0.2
0.15

15.85
0.1

0.1

15.8

0.1

0.05
0.05

0.05

15.75
0

200

400
600
800
T ime(100ms)

1000

13

1200

13.5
X(m)

X (m)

Số mẫu

0

14

ố

ẫ

0

200

400
600
800
T ime(100ms)

1000

1200

Số mẫu

0

0

200

400
600
800
T ime(100ms)

Số mẫu

1000

0

1200

ố

0

ẫ

200

400
600
800
T ime(100ms)

1000

1200

Số mẫu

✭❛✮
✭❜✮
✭❝✮
✭❞✮
✭❡✮

❍➻♥❤ ✷✳✻✿ ❙♦ s→♥❤ ❊❑❋✱ ■❊❑❋ ✈➔ ❋▲✲❊❑❋✿ ✭❛✮ ▼❛ tr➟♥ ❘1 ✱ ✭❜✮ ✣÷í♥❣ ✤✐ ❣✐ú❛ ❊❑❋✱ ■❊❑❋✱
❋▲✲❊❑❋✱ ✭❝✮ ✣ë ❧➺❝❤ t❤❡♦ trö❝ ❳✱ ✭❞✮ ✣ë ❧➺❝❤ t❤❡♦ trö❝ ❨✱ ✭❡✮ ✣ë ❧➺❝❤ t❤❡♦ ❤÷î♥❣ θ✳
)

ẫ

)

0

ố

▼↕♥❣ ♥ìr♦♥ ♠í

❚❤õố tö❝
✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ t❤❛♠
sèố ❤➔♠
t❤✉ë❝✿ ố❋▲✲❊❑❋
✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ❘1 ✈î✐ t❤❛♠
ố ẫ
ẫ
ẫ
ẫ
ố ẫ
sè ❤➔♠ t❤✉ë❝ ❜❛♥ ✤➛✉ ❝❤å♥ tr➯♥ ❦✐♥❤ ♥❣❤✐➺♠❀ ①→❝ ✤à♥❤ Ek ❀ ①→❝ ✤à♥❤ t➟♣ ❤✉➜♥
❧✉②➺♥ {(E1 , ∆R1 ), (E2 , ∆R2 ), ..., (EM , ∆RM )}❀ ✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ❝→❝ ❤➺ sè ❤➔♠ t❤✉ë❝ ❜➡♥❣
ẫ

✶✹

)

)

ố

ố

ẫ

ố

ẫ

ố

ẫ


♠↕♥❣ ♥ìr♦♥ ♠í❀ ✤à♥❤ ♥❣❤➽❛ ❧↕✐ ❤➔♠ t❤✉ë❝ ✈î✐ ❤➺ sè ♠î✐❀ q✉→ tr➻♥❤ ❤å❝ ✈î✐ ♥❤✐➲✉
✤÷í♥❣ ❦❤→❝ ♥❤❛✉✳ ●✐→ trà ❝✉è✐ ❝ò♥❣ ❧➔ tr✉♥❣ ❜➻♥❤ ❝→❝ ❧➛♥ ❤å❝✳ ❑➳t q✉↔ ❤å❝ t❤➸
❤✐➺♥ ♥❤÷ ❇↔♥❣ ✷✳✶✳
❇↔♥❣ ✷✳✶✿
❚❤❛♠ sè ❤➔♠ t❤✉ë❝
❍➔♠ t❤✉ë❝
A(a1 , b1 )
K(c1 , σ1 )
D(a2 , b2 )
G(a3 , b3 )
GN (c2 , σ2 )

T (a4 , b4 )

❚r÷î❝ ❦❤✐ ❤å❝
✭✲✵✳✶✻✵✶✱✲✶✼✳✸✷✮
✭✵✳✵✻✼✱✵✳✶✷✻✻✮
✭✵✳✶✾✽✻✱ ✶✶✳✾✮
✭✲✵✳✵✵✷✷✶✼✱ ✲✺✸✻✳✶✽✮
✭✲✵✳✵✵✵✶✸✼✸✱✵✳✵✵✶✾✼✷✮
✭✵✳✵✵✷✸✶✸✱ ✺✻✷✮

❙❛✉ ❦❤✐ ❤å❝
✭✲✵✳✶✵✼✱ ✲✶✼✳✵✾✾✮
✭✵✳✵✻✼✱ ✵✳✶✶✻✻✮✱
✭✵✳✶✷✱ ✶✵✳✵✵✷✮
✭✲✵✳✵✵✷✺✼✱ ✲✺✸✹✳✶✽✮
✭✲✵✳✵✵✵✶✽✻✸✱✵✳✵✵✷✸✮
✭✵✳✵✵✸✸✶✸✱ ✺✺✸✮

❙♦ s→♥❤ ❤❛✐ ❜ë ❧å❝ ❋▲✲❊❑❋ ✈➔ ❋◆◆✲❊❑❋

❍❛✐ ❜ë ❧å❝ ✤÷ñ❝ t❤ü❝ ❤✐➺♥ ✈î✐ ❝ò♥❣ ❘ ✳ ❑➳t q✉↔ tr➯♥ ❍➻♥❤ ✷✳✼ ❝❤♦ t❤➜② ❜ë
❧å❝ ❋▲✲❊❑❋ ✈➔ ❜ë ❧å❝ ❋◆◆✲❊❑❋ ✤➲✉ ❝â ❦❤↔ ♥➠♥❣ ✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ♠❛ tr➟♥ ❘ ✈➲
❣➛♥ ❘ ✳ ❚✉② ♥❤✐➯♥ ð tr↕♥❣ t❤→✐ t❤÷í♥❣ trü❝ ❤✐➺✉ q✉↔ ❝õ❛ ❜ë ❧å❝ ❋◆◆✲❊❑❋
❤ì♥ ❤➥♥ s♦ ✈î✐ ❜ë ❧å❝ ❋▲✲❊❑❋ ❍➻♥❤ ✷✳✼✭❜✮✱✭❝✮✳
1

1

ố

ref

ẫ

ố

ẫ

ố

FLFL-EKF
- EKF

FNN
- EKF
FNN-EKF

3,3)

0.04
0.035

R(1,1)
R(2,2)
R(3,3)

ố

FNN-EKF
1

0.04

R(1,1)

0.03

R(2,2)
R(3,3)

0.03

ẫ

30

R(1,1)
R(2,2)
R(3,3)

0.8

25

0.6

20

Lý thuyết
Đường thực

Ly thuyết
thuyet
Lý
Duong thuc
Đường
thực
FNN-EKF
FNN-EKF

0.02
0.01

0.02
0.015

0

0.01

-0.01

0.005

-0.02

0

-0.03

0.4

0.2

0
400

ố

ẫ

ố

ẫ

450
500
T ime(100ms)

550

600

400

ố

Số mẫu

YY(m)

(m)

0.025

ẫ

450
500
T ime(100ms)

550

10

0

200

400
600
800
T ime(100ms)

Số mẫu

Số mẫu

✭❛✮
✭❜✮
❍➻♥❤ ✷✳✼✿ ❚r↕♥❣ t❤→✐ t❤÷í♥❣ trü❝ ❝õ❛ ❘1

tr♦♥❣✿ ✭❛✮ ❋▲✲❊❑❋✱ ✭❜✮ ❋◆◆✲❊❑❋✳

15

1000

1200

5

5

10

15

20

25

X(m)

X (m)

✭❛✮
✭❜✮
❍➻♥❤ ✷✳✽✿ ❘1 ❝õ❛ ❋◆◆✲❊❑❋ tr♦♥❣ ✶✵✵ ❧➛♥
❧➦♣✿ ✭❛✮ ❣✐→ trà✱ ✭❜✮ ✤÷í♥❣ ✤✐✳
Lý thuyết
Đường thực

Lý thuyết
Đường thực

)

❇ë ❧å❝ ❋◆◆✲❊❑❋ ✈î✐ ❣✐î✐ ❤↕♥ ❝õ❛ ❘1
)

✣→♥❤ ❣✐→ ❋◆◆✲❊❑❋ ✈î✐ ♠ët ❞↔✐ ❣✐î✐ ❤↕♥ ❘ ✳ ●✐→ trà ❦❤ð✐ ✤➛✉ ❝õ❛ ❘ ❝❤å♥
♥❣➝✉ ♥❤✐➯♥ tr♦♥❣ ♠ët ❦❤♦↔♥❣ ❝â ♣❤➙♥ ❜è ✤➲✉ ♥❤÷ ✭✷✳✶✻✮✳ ❑➳t q✉↔ ð ❍➻♥❤
✷✳✽✭❛✮ ❝❤♦ t❤➜② ❋◆◆✲❊❑❋ ✤➣ ✤✐➲✉ ❝❤➾♥❤ ❘ ✈➔ ❦➳t q✉↔ ✤à♥❤ ✈à ❝õ❛ ♠ët ✤÷í♥❣
✤✐ t❤➸ ❤✐➺♥ tr♦♥❣ ❍➻♥❤ ✷✳✽✭❜✮✳
1

ẫ

ố

ố

ẫ

1

c1 + (d1 − c1 ) ∗ rand()
0
0

0

c2 + (d2 − c2 ) ∗ rand()
0
)

❘1j =

ẫ

✶✺

)

ố

ố
ố

ẫ

1

ẫ

0
0
c3 + (d3 − c3 ) ∗ rand()

✭✷✳✶✻✮

ố

ẫ

ẫ


✷✳✹✳✸

❚❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠

❈❤✉➞♥ ❜à t❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠

❘♦❜♦t ✻✵ ❝♠ × ✻✵ ❝♠ × ✶✶✵ ❝♠✱ R ❂ ✵✱✵✺ ♠✱ L ❂ ✵✱✻ ♠✱ ❧➟♣ ♠➣ q✉❛♥❣ ✺✵✵
❦❤❡✴✈á♥❣✱ ❝↔♠ ❜✐➳♥ ✤à❛ ❜➔♥ ❈▼P❙✵✸✱ ✤ë ê♥ ✤à♥❤ ✤ë♥❣ ❝ì ±5%✱ δt ❂ ✸✼✺ ♠s✱
tr✉②➲♥ ❞ú ❧✐➺✉ ❝❤✉➞♥ ❘❙✲✷✸✷✴❘❙✲✹✽✺✱ ♠➦t s➔♥ ♣❤➥♥❣✱ ◗ ✱ ❘ ✭✷✳✶✸✮✳
ref

k

❑➳t q✉↔ t❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠

❑➳t q✉↔ ð ❍➻♥❤ ✷✳✾ ✈➔ ❍➻♥❤ ✷✳✶✵✳ ✣÷í♥❣ t❤ü❝✱ ✤÷í♥❣ ÷î❝ t➼♥❤ ❜ð✐ ❊❑❋ ✈➔
❋◆◆✲❊❑❋ ð ❍➻♥❤ ✷✳✶✵✭❛✮ ✈➔ ❝→❝ ♣❤➛♥ ♣❤â♥❣ t♦ tr♦♥❣ ❍➻♥❤ ✷✳✶✵✭❜✮✲✭❞✮✳ ❑➳t
q✉↔ ❝❤♦ t❤➜② ❜ë ❧å❝ ❋◆◆✲❊❑❋ ✤➣ ❝❤♦ ❦➳t q✉↔ ÷î❝ t➼♥❤ ❣➛♥ ✈î✐ ❣✐→ trà t❤ü❝
❤ì♥ s♦ ✈î✐ ❜ë ❧å❝ ❊❑❋✳

✭❜✮
✭❛✮
❍➻♥❤ ✷✳✾✿ ❍➺ t❤è♥❣ ✤à♥❤ ✈à t❤ü❝ t➳✿ ✭❛✮ ❘♦❜♦t✱ ✭❜✮ ▼æ✐ tr÷í♥❣ ❤♦↕t ✤ë♥❣✳
0.5

T rue
0.1

-0.1

-2

EKF
FNN-EKF
-2.4

-2.3

-2.6

-2.8

-2.4

-0.2

T rue

-2.2

EKF
FNN-EKF
-2.2

YY(m)

(m)
Y(m)

-1
-1.5

T rue

-2.1

EKF
FNN-EKF

0

EKF
FNN-EKF

Y(m)
Y
(m)

YY(m)
(m)
Y(m)

T rue

Y(m)
Y

(m)

0
-0.5

-2.5
-3
-3
-3.5
-1

-2.5

-0.3

-3.2
0

1

2
X(m)

X (m)

3

4

2.5

2.6

2.7 2.8
X(m)

2.9

3

2.5

X (m)

2.6

2.7 2.8
X(m)

X (m)

2.9

3

0

0.5
X(m)

1

X (m)

✭❜✮
✭❝✮
✭❞✮
✭❛✮
❍➻♥❤ ✷✳✶✵✿ ✣÷í♥❣ ✤✐ t❤ü❝ t➳✿ ✭❛✮ ❚♦➔♥ ❜ë ✤÷í♥❣ ✤✐✱ ✭❜✮✲✭❞✮ ▼ët sè ✤♦↕♥ ✤÷í♥❣ ✤✐
✷✳✺

❑➳t ❧✉➟♥ ❝❤÷ì♥❣ ✷

❈→❝ ❜÷î❝ ①➙② ❞ü♥❣ ❜ë ❧å❝ ❋◆◆✲❊❑❋ ✤➣ ✤÷ñ❝ tr➻♥❤ ❜➔② ❝❤✐ t✐➳t✳ ❍✐➺✉ q✉↔
❝õ❛ ❋◆◆✲❊❑❋ tr♦♥❣ ✤à♥❤ ✈à r♦❜♦t ❞✐ ✤ë♥❣ ✤➣ ✤÷ñ❝ ❦❤➥♥❣ ✤à♥❤ t❤æ♥❣ q✉❛ ❝→❝
♠æ ♣❤ä♥❣ s♦ s→♥❤ ✈➔ t❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠✳ ❈→❝ ❝æ♥❣ tr➻♥❤ ❝æ♥❣ ❜è t↕✐ ❬✷❪✱ ❬✹❪✳
✶✻


❈❤÷ì♥❣ ✸
❈❻❯ ❚❘Ó❈ ❉❼◆ ✣×❮◆● ❍⑨◆❍ ❱■ ❙Û ❉Ö◆●
✣■➋❯ ❑❍■➎◆ ▼❮ ❱⑨ ❚➮■ ×❯ ✣❆ ▼Ö❈ ❚■➊❯
✸✳✶ ●✐î✐ t❤✐➺✉

❈❤÷ì♥❣ ✸ tr➻♥❤ ❜➔② ❝❤✐ t✐➳t q✉② tr➻♥❤ t❤✐➳t ❦➳ ❝➜✉ tró❝ ✤➲ ①✉➜t ❇❇❋▼✳ ❍✐➺✉
q✉↔ ✤÷ñ❝ ✤→♥❤ ❣✐→ tr♦♥❣ ❤➺ t❤è♥❣ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ r♦❜♦t ❞✐ ✤ë♥❣✳
✸✳✷ ❈➜✉ tró❝ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ ❤➔♥❤ ✈✐

❚r♦♥❣ tr÷í♥❣ ❤ñ♣ tê♥❣ q✉→t✱ ❦❤✐ ✈➜♥ ✤➲ trë♥ ❧➺♥❤ ❜❛♦ ❣ç♠ ❝↔ ❧ü❛ ❝❤å♥ ❤➔♥❤
✈✐ t❤➻ sì ✤ç ❝➜✉ tró❝ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ ❤➔♥❤ ✈✐ ✤÷ñ❝ ❜✐➸✉ ❞✐➵♥ ❧↕✐ ♥❤÷ ❍➻♥❤ ✸✳✶✳

Nhiệm vụ

Nhiệm vụ

Trộn
lệnh

...
Tín hiệu điều khiển N

Hành vi N

Bộ điều khiển mờ 2
Suy luận
Mờ hóa
mờ
Bộ điều khiển mờ N
Suy luận
mờ

Mờ hóa

❍➻♥❤ ✸✳✶✿ ❙ì ✤ç ❝➜✉ tró❝ ❤➔♥❤ ✈✐ tê♥❣ q✉→t✳

Hàm mục tiêu
R 1  y 1 
R 1  y n 

R 2  y 1 
R 2  y n 

Trộn lệnh
Lựa chọn đa mục tiêu

yˆ1  arg max[  R1(y1 ),...,  RN (y1 )]
...
yˆn  arg max[  R1(yn ),...,  RN (yn )]

RN y1 
RN yn 

Tín hiệu điều khiển tổng hợp

Hành vi 2

Tín hiệu điều khiển 2

Cảm biến

Tín hiệu điều khiển 1

Tín hiệu điều khiển
tổng hợp

Cảm biến

Hành vi 1

Bộ điều khiển mờ 1
Suy luận

Mờ hóa
mờ

❍➻♥❤ ✸✳✷✿ ❙ì ✤ç ❝➜✉ tró❝ ❇❇❋▼✳

✸✳✸ ❈➜✉ tró❝ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ ❤➔♥❤ ✈✐ ❇❇❋▼

✿ ❳→❝ ✤à♥❤ ❤➔♥❤ ✈✐ ✈➔ ❜✐➳♥ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥
• ❈❤✐❛ ♥❤✐➺♠ ✈ö ❝➛♥ t❤ü❝ ❤✐➺♥ ♠ö❝ t✐➯✉ ❝ö t❤➸ B (n = 1...N )✳
• ❳→❝ ✤à♥❤ t➼♥ ❤✐➺✉ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ t÷ì♥❣ ù♥❣ ✈î✐ ❧è✐ r❛ ❝õ❛ ❝→❝ ❤➔♥❤ ✈✐✱ ② =
{y , y , ..., y }✱ y ∈ Y ✱ Y ✿ t➟♣ ❣✐→ trà ❝õ❛ ❝→❝ ❜✐➳♥ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥✳
❇÷î❝ ✷ ✿ ❳➙② ❞ü♥❣ ❤➔♠ ♠ö❝ t✐➯✉
❍➔♠ ♠ö❝ t✐➯✉ O ✤➸ t❤ü❝ t❤✐ ❤➔♥❤ ✈✐ B ✿ O = Y → [0, 1] ✤÷ñ❝ ①➙② ❞ü♥❣
t❤æ♥❣ q✉❛ q✉→ tr➻♥❤ ♠í ❤â❛ ✈➔ s✉② ❧✉➟♥ ♠í t❤❡♦ t❤ù tü s❛✉✿
• ❳→❝ ✤à♥❤ ❝→❝ ❜✐➳♥ ❧è✐ ✈➔♦ x , (i = 1...m) ✈➔ ❧è✐ r❛ y , (l = 1...k)
• ❳→❝ ✤à♥❤ ❝→❝ ❣✐→ trà ♥❣æ♥ ♥❣ú ❝õ❛ ❝→❝ ❜✐➳♥ ✈➔♦✴r❛
• ✣à♥❤ ♥❣❤➽❛ ❤➔♠ t❤✉ë❝ ❜✐➸✉ ❞✐➵♥ t➟♣ ♠í ❝õ❛ ❝→❝ ❣✐→ trà ♥❣æ♥ ♥❣ú✳ ❱î✐
❤➔♠ t❤✉ë❝ ✤÷ñ❝ ❝❤å♥ ❧➔ ●❛✉ss✐❛♥ ✈➔ ❙✐❣♠♦✐❞✿
❇÷î❝ ✶

n

1

2

k

l

l

l



 




 
 



 



n

n

n

i

 



ˆ 





ˆ 





 

l

l

Nhiệm vụ

Lựa chọn hành vi

Cảm biến

µAij = e

Tín hiệu điều khiển

Tín hiệu điều khiển N

−(xi −cij )2
2(σij )2
Trộn
lệnh

Tín hiệu điều khiển tổng hợp

Tín hiệu điều khiển

✶✼

, µBlk = e

−(yl −clk )2
2(σlk )2

✭✸✳✶✮


µAij =

1
1
, µBlk =
1 + e−alk (yl −blk )
1 + e−aij (xi −bij )

✭✸✳✷✮

✴

t➟♣ ♠í t❤ù j ❝õ❛ ❜✐➳♥ ✈➔♦ t❤ù i✴t➟♣ ♠í t❤ù k ❝õ❛ ❜✐➳♥ r❛ t❤ù l✱
{c , σ } ✈➔ {c , σ } ❧➔ t❤❛♠ sè ❝õ❛ ❤➔♠ t❤✉ë❝ ●❛✉ss✐❛♥ ✈➔♦✴r❛✱ {a , b }
✈➔ {a , b } ❧➔ t❤❛♠ sè ❝õ❛ ❤➔♠ t❤✉ë❝ ❙✐❣♠♦✐❞ ✈➔♦✴r❛✳
✣à♥❤ ♥❣❤➽❛ ❝→❝ ❧✉➟t ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ ❞÷î✐ ❞↕♥❣✿ ✧◆➳✉ x = A ✈➔ x = A ✈➔
✳ ✳ ✳ x = A t❤➻ y = B ✈➔ y = B ✈➔ ✳ ✳ ✳ y = B ✧
❳→❝ ✤à♥❤ ❦➳t q✉↔ ❝õ❛ ♠é✐ ❧✉➟t ❝❤♦ ♠ët ❜✐➳♥ r❛✿
Aij Blk
ij

ij

lk

•

lk

1

mj

1

1k

2

2k

n

1j

2

2j

nk

µRk (yl ) = min{min{µA1j (x1 ), µA2j (x2 ), . . . , µAmj (xm )}, µBlk (yl )}
•

ij

lk

m

•

ij

lk

✭✸✳✸✮

❳→❝ ✤à♥❤ ❦➳t q✉↔ ❝õ❛ K ❧✉➟t ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ ❝❤♦ ♠ët ❜✐➳♥ r❛✿

✭✸✳✹✮

µR (yl ) = max{µR1 (yl ), µR2 (yl ), . . . , µRK (yl )}.

✿ ❚rë♥ ❧➺♥❤
✣➦t µ (y ) ❧➔ ❤➔♠ ♠ö❝ t✐➯✉ t❤ù n ❝õ❛ t➼♥ ❤✐➺✉ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ y ✱ N ❧➔ sè ❤➔♠
♠ö❝ t✐➯✉✳ ●✐→ trà tè✐ ÷✉ ❝õ❛ ♠é✐ ❜✐➳♥ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ ❧è✐ r❛ ❧➔ ♥❣❤✐➺♠ ❝õ❛✿
❇÷î❝ ✸

n

l

l

yl = max{µ1 (yl ), µ2 (yl ), . . . , µN (yl )}.

✭✸✳✺✮

◆❣❤✐➺♠ tè✐ ÷✉ P❛r❡t♦ ❤❛② ♥❣❤✐➺♠ ❦❤æ♥❣ trë✐✱ y t❤❡♦ ▲❡①✐❝♦❣r❛♣❤✐❝ ♥❤÷ s❛✉✿
• ❙➢♣ ①➳♣ ❝→❝ ❤➔♥❤ ✈✐ t❤❡♦ t❤ù tü q✉❛♥ trå♥❣ ❣✐↔♠ ❞➛♥
• ●✐↔✐ t✉➛♥ tü ❝→❝ ♣❤÷ì♥❣ tr➻♥❤ ✤➳♥ t➟♥ ❦❤✐ t❤✉ ✤÷ñ❝ ✶ ♥❣❤✐➺♠ ❞✉② ♥❤➜t
❤♦➦❝ t➜t ❝↔ ❝→ ♣❤÷ì♥❣ tr➻♥❤ ✤➲✉ ✤÷ñ❝ ❣✐↔✐✿
∗

P1 : max {µ1 (yl )}, P2 : max {µ2 (yl )},
yl ∈Yl

yl ∈Yl1

✭✸✳✻✮

...
PN :

max

yl ∈Yl(N −1)

{µN (yl )}, Yli = {yl |yl ♥❣❤✐➺♠ ❝õ❛ Pi },

i = 1, . . . , N − 1.

✸✳✹ ❍➺ t❤è♥❣ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ sû ❞ö♥❣ ❝➜✉ tró❝ ❇❇❋▼

◆❤✐➺♠ ✈ö ❞➝♥ ✤÷í♥❣ r♦❜♦t ❞✐ ✤ë♥❣ ❤❛✐ ❜→♥❤ ✈✐ s❛✐ tr♦♥❣ ♠æ✐ tr÷í♥❣ ❝❤÷❛
❜✐➳t tø ♠ët ✈à tr➼ ❜➜t ❦ý tî✐ ✈à tr➼ ✤➼❝❤ ❦❤æ♥❣ ✈❛ ❝❤↕♠ ✈➔♦ ✈➟t ✈➔ ❦❤æ♥❣ ❜à
♠➢❝ ❦➭t✳ ●✐î✐ ❤↕♥ ♠æ✐ tr÷í♥❣ ✈î✐ ❝→❝ ✈➟t ❝↔♥ t➽♥❤ ✈➔ ð ✈à tr➼ ❜➜t ❦ý✳ ❚è❝ ✤ë ❞✐
❝❤✉②➸♥ r♦❜♦t ❣✐î✐ ❤↕♥ t❤❡♦ ♣❤➛♥ ❝ù♥❣✱ ♣❤ò ❤ñ♣ ✈î✐ ❤♦↕t ✤ë♥❣ tr♦♥❣ ♥❤➔✳
✸✳✹✳✶ ▼æ ❤➻♥❤ ❤➺ t❤è♥❣

▼æ ❤➻♥❤ ❤➺ t❤è♥❣ tr➯♥ ❍➻♥❤ ✸✳✸ ✈➔ ♠æ ❤➻♥❤ ❜✐➳♥ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ ð ❍➻♥❤ ✸✳✹✳
✶✽


YR

XR

Đích

YR

α XR



u





OR

L

R

XG

k  ((x k  xd )2  (yk  yd )2
k  atan((yd  yk ),(xd  xk ))  k
ed  k  k 1

Nhiệm vụ
(xd , yd , d )
+

-

YR

YG

Cảm biến
uk*1
BBFM
k*1

YG

Mô hình động học
xk  f (xk 1, uk* 1 )

XR

YR

u

ω

θ

OR
R

L

Môi

trường
thực

YG

α

ρ

u

ω

XR





θ

OR
R

L

XG

OG

❍➻♥❤ ✸✳✸✿ ▼æ ❤➻♥❤ ❤➺ t❤è♥❣ ❞➝♥ ✤÷í♥❣✳

OG

YR

YG

XR

Target

XR

Đích
YR

XR

Đích
YR

XG

OG

YR

L

OR

u

α XR


R

ρ

ω

α

u

XR

θ

YG

OR
L

Nhiệm vụ
Hàm mục tiêu
LM u 
LM  

Tránh cực tiểu cục bộ
Suy luận
Mờ hóa
mờ

dl
df
dr
ed


Tránh cực tiểu cục bộ

Tránh vật
hóa
SuyMờ
luận
Mờ hóa
mờ
α

OA u 

ρ

OA

✸✳✹✳✷

Mờ hóa

Mờ hóa

A

đa mục tiêu

ˆ  max { LM (),  OA( ),  GR ()}
μ
μ

Nhiệm vụ
Suy luận mờ

Tránh cực tiểu cục bộ

AN

μ
Trộn lệnh
uˆ  max
μ {
ω LM (u ),  OA (u ),  GR (u )}

Suy
 luận
 mờ

Về đích

dl
df
dr
ed
α

1

Trộn lệnh
Hàm Lựa
mục tiêu
chọn

GR u 
Tránh vật
Về đích
GR  
Suy luận
Mờ hóa
Mờ
hóa
Suy
luận mờ
mờ



OG

Nhiệm vụ

μ
μ

u*
*

Tối ưu đa mục tiêu
-2
-1
-3
ω

ω

ˆ



ˆ 





 



 

XG

❍➻♥❤ ✸✳✹✿ ▼æ ❤➻♥❤ ❜✐➳♥ ❞➝♥ ✤÷í♥❣✳

YR

R

XG

K
D
▲è✐
✈➔♦
: dl , DN
df , dr ,

YR



ρk = (xk − xd )2 − (yk − yd )2 , OR
L
ed = ρk − ρk−1 ,
OG
αk = arctan(yd − yk , xd − xk ) − θk ,
α0 ∈ [−π
. α(rad)

3
2π] r❛❞
1
▲è✐ r❛ : u ∈ U, ω ∈ W

u

XR


R

X
✭✸✳✼✮
G



❍➻♥❤ ✸✳✺✿ ❈➜✉ tró❝ ❇❇❋▼✳

Hàm mục tiêu

Suy luận mờ

... μLM(u)
μLM(ω)

Trộn lệnh

❚❤✐➳t ❦➳ ❇❇❋▼

Tránh vật

Tối ưu đa mục tiêu

... μOA(u)
μOA(ω)

u*

❚r→♥❤ ✈➟t✿ ♠ö❝ t✐➯✉ ♣❤→t ❤✐➺♥ ✈➔ tr→♥❤ ✈➟t tr➯♥ ✤÷í♥❣ ❞✐ ❝❤✉②➸♥ ❞ü❛ tr➯♥
❞ú ❧✐➺✉ ❝↔♠ ❜✐➳♥✳ ●✐→ trà ❦➳t ❤ñ♣ ✷✽ ❧✉➟t ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ tr→♥❤ ✈➟t ✭✸✳✽✮✳
Mờ hóa

Suy luận mờ

uˆ  argmax[  LM (u ), OA (u ), GR (u )]

ˆ  argmax[  LM ( ),OA ( ), GR ( )]

*

Về đích

ρ

Mờ hóa

Suy luận mờ

... μGR(u)

μGR(ω)

µROA (u) = max{µROA,1 (u), µROA,2 (u), . . . , µROA,28 (u)}
µROA (ω) = max{µROA,1 (ω), µROA,2 (ω), . . . , µROA,28 (ω)}.

✭✸✳✽✮

❱➲ ✤➼❝❤✿ ♠ö❝ t✐➯✉ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ r♦❜♦t tî✐ ✈à tr➼ ✤➼❝❤ ♠♦♥❣ ♠✉è♥ tr♦♥❣ ❦❤♦↔♥❣
t❤í✐ ❣✐❛♥ tèt ♥❤➜t✳ ●✐→ trà ❦➳t ❤ñ♣ ✶✺ ❧✉➟t ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ ✈➲ ✤➼❝❤ ✭✸✳✾✮✳
µRGR (u) = max{µRGR,1 (u), µRGR,2 (u), . . . , µRGR,15 (u)}
µRGR (ω) = max{µRGR,1 (ω), µRGR,2 (ω), . . . , µRGR,15 (ω)}.

✭✸✳✾✮

❚r→♥❤ ❝ü❝ t✐➸✉ ❝ö❝ ❜ë✿ ♠ö❝ t✐➯✉ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ r♦❜♦t t❤♦→t ❦❤ä✐ ✈ò♥❣ ❝ü❝ t✐➸✉
❝ö❝ ❜ë tr♦♥❣ ❦❤✐ tr→♥❤ ✈➟t✳ ●✐→ trà ❦➳t ❤ñ♣ ✼ ❧✉➟t ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ ✭✸✳✶✵✮✳
µRLM (u) = max{µRLM,1 (u), µRLM,2 (u), . . . , µRLM,7 (u)}
µRLM (ω) = max{µRLM,1 (ω), µRLM,2 (ω), . . . , µRLM,7 (ω)}.

✭✸✳✶✵✮

❚rë♥ ❧➺♥❤✿ t➼♥ ❤✐➺✉ ✤✐➲✉ ❦❤✐➸♥ tê♥❣ ❤ñ♣ ✤→♣ ù♥❣ tèt ♥❤➜t ✈î✐ ❝↔ ❜❛ ♠ö❝
t✐➯✉ t❤ä❛ ♠➣♥✿
u = max{µROA (u), µRGR (u), µRLM (u)},
ω = max{µROA (ω), µRGR (ω), µRLM (ω)}.

✶✾

✭✸✳✶✶✮

trước

Bảng 1:
Luật điều khiển tránh vật
Va chạm

dl

Lối vào
df
dr

1

N

F

N

M

Zo

2
3
4
5
6

7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
μ
28

F
M
F
N
N
F

M
F
N
N
M
N
N
N
N
N
N
N
N
M
F
M
F
F
F
F
F

N
N
N
N
N
N
N
N

M
N
N
M
M
F
F
F
F
G
F
M
M
F
F
F
F
F
F

N
N
M
F
M
F
F
M
N
N

M
M
F
M
F
F
F
G
F
N
N
N
N
N
N
N
N

M
M
N
M
M
M
M
M
M
S
S
M

M
M
S
S
L
L
L
M
M
M
L
L
L
μS
S

Po
Po
LPo
LNo
No
LPo
No
Po
Po
Po
Po
No
No
No

LNo
No
Zo
Zo
Ko
Po
Po
Po
Zo
Zo
Zo
LPo
LPo

Luật





trái

phải

Lối ra
u
ω

α





LN
N
Z
LP
P

LN
N
Z
LP
P

❍➻♥❤ ✸✳✻✿ ▼æ ❤➻♥❤ s✐➯✉ ➙♠✳

• dl , df , dr ❂④◆✱

▼✱

• α❂④▲◆✱ ◆✱ ❩✱ P✱ ▲P⑥ ❬✲π
π ❪ r❛❞
• u❂④❙✱ ▼✱ ▲ ⑥ ❬✵ ✶✱✸❪ ♠✴s
• ω ❂④▲◆♦✱ ◆♦✱ ❩♦✱ P♦✱▲P♦⑥
❬✲✹✱✸ ✹✱✸❪ r❛❞✴s




1 N



0.5

0

F

M

1

1.5

2

2.5

1 LN

3 3.5 d (m)

-3

-2

S

1



2

0

L

0.2

0.4

0.6

0.8

1 LNO

-4

1 u (m/s)

-3

1
2
3

4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

Lối vào
ρ
α

u

N
N
N
N
N
M
M
M
M
M
F

F
F
F
F

S
S
S
S
S
M
M
M
M
M
L
L
L
L
L

Z
N
LN
P
LP
Z
N
LN
P

LP
Z
N
LN
P
LP

ZO

-2

-1

PO

1

0

2

PNO

3  (rad/s)

α

❍➻♥❤ ✸✳✼✿ ❍➔♠ t❤✉ë❝ ❝õ❛ ❝→❝ ❜✐➳♥ ✈➔♦✴r❛✿
✭❛✮

dl ✱ df ✱ dr ❀ ✭❜✮ α❀ ✭❝✮ u❀ ✭❞✮ ω ✳

α

μ

Đích

Đích

k 1
ω

C

D

C

B

k

C1
Cn

ρ

A
(a)

Bảng 1:
Luật điều khiển về đích
Luật

3  (rad)

2

(d)

8 10 12 14 16 18 20  (m)

❍➻♥❤ ✸✳✽✿ ❍➔♠ t❤✉ë❝ ❝õ❛ ❜✐➳♥

LP

1

(c)

B

6

0

NO

F

4

-1

P

(b)

M


0

Z



ω
• ρ❂④◆✱ ▼✱ ❋⑥
❬✵ ✷✵❪ ♠
s)

1N M

N

(a)



μ



❋⑥

❬✵ ✹❪ ♠



A
(b)

❍➻♥❤ ✸✳✾✿ ✭❛✮ ❈ü❝ t✐➸✉ ❝ö❝ ❜ë✱

Lối ra
ω

✭❜✮ ●✐↔✐ ♣❤→♣ t❤♦→t ❝ü❝ t✐➸✉
❝ö❝ ❜ë✳

Zo
No
LNo
Po
LPo
Zo
No
LNo

Po
LPo
Zo
No
LNo
Po
LPo

Bảng 2:
Luật điều khiển tránh cực tiểu cục bộ
Luật
1
2
3
4
5
6
7

✷✵

dl

df

N
F
F
F
F

F
F

N
N
N
F
F
F
F

Lối vào
dr
ed
N
N
N
N
N
F
F

PT
PT
PT
PT

Lối ra
ω

α

u

Z
P
LP
P
LP
P
LP

S
M
S
M
M
M
M

Po
Po
LPo
Zo
Zo
Zo
LNo


✣✐➲✉ ❦✐➺♥ r➔♥❣ ❜✉ë❝ ❝õ❛ ✭✸✳✶✶✮✿ ω = u /L t÷ì♥❣ ✤÷ì♥❣ ✈î✐ ♠✐➲♥ ❣✐→ trà

U ✈➔ W ✳ ◆❣❤✐➺♠ tè✐ ÷✉ P❛r❡t♦ ❝õ❛ ✭✸✳✶✶✮ ✤÷ñ❝ ①→❝ ✤à♥❤ ♥❤÷ s❛✉✿
max




P1 : max{µRLM (u)},


u∈U





P
:
max
{µROA (u)},
2


u∈U1

u∗ :
U1 = {u|u ✤➣ ❣✐↔✐ P1 }






P3 : max {µRGR (u)},


u∈U2




 U2 = {u|u ✤➣ ❣✐↔✐ P2 }

max




P1 : max {µRLM (ω)},


ω∈W





P
:
max {µROA (ω)},
2



ω∈W1

ω∗ :
W1 = {ω|ω ✤➣ ❣✐↔✐ P1 }





P3 : max {µRGR (ω)},


ω∈W2




 W2 = {ω|ω ✤➣ ❣✐↔✐ P2 }

✭✸✳✶✷✮

✸✳✺ ▼æ ♣❤ä♥❣ ✤→♥❤ ❣✐→ ❤➺ t❤è♥❣ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ sû ❞ö♥❣ ❝➜✉ tró❝
❇❇❋▼
✸✳✺✳✶ ❈❤✉➞♥ ❜à ♠æ ♣❤ä♥❣

❙♦ s→♥❤ ❝➜✉ tró❝ ❇❇❋▼ ✈î✐ ❝➜✉ tró❝ ❈❉❇ ✈➔ ▼❖❆❙▼ sû ❞ö♥❣ ❤➔♥❤ ✈✐
tr→♥❤ ✈➟t ✈➔ ✈➲ ✤➼❝❤✳ ❚❤❛♠ sè✿ R = 0, 085 ♠✱ L = 0, 265 ♠✱ u ∈❬✵ ✶✱✸❪ ♠✴s✱ ω ∈
❬✲✹✱✸ ✹✱✸❪ r❛❞✴s✱ s❛✐ ❧➺❝❤ ✈➲ ✤➼❝❤ e ❂ ✵✱✵✺ ♠✱ ❧➦♣ ❧↕✐ ✶✺ ❧➛♥ ♠é✐ tr÷í♥❣ ❤ñ♣✳
ss

✸✳✺✳✷ ❑➳t q✉↔ ♠æ ♣❤ä♥❣
❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✶✿ ▼æ✐ tr÷í♥❣ ❤♦↕t ✤ë♥❣ t❤æ♥❣ t❤÷í♥❣
0

0

0

T

−4

−4

−8

−6

−2

−10

T
Y (m)

−2

Y (m)

−2

−4

T
−4

T

−2

−4

−4

−4

T
−10

S

−2

Y (m)

Y (m)

Y (m)

S

−2

Y (m)

S

−2

−8

−6

T
−4

−2

−10

−8

−6

S

−6

−4

−2

−10

−8

S

−6
−6

−4

X (m)

−2

0

−10

−8

S

−6
−6

−4

X (m)

−2

0

−10

−8

−6

−4

X (m)

−2

✭❛✮
✭❜✮
✭❝✮
✭❛✮
✭❜✮
✭❝✮
❍➻♥❤ ✸✳✶✵✿ ❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✶✿ ✭❛✮ ❇❇❋▼✱ ✭❜✮ ▼❖❆❙▼✱ ❍➻♥❤ ✸✳✶✶✿ ❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✷✿ ✭❛✮ ❇❇❋▼✱ ✭❜✮
▼❖❆❙▼✱ ✭❝✮ ❈❉❇✳
✭❝✮ ❈❉❇✳
X (m)

X (m)

X (m)

❇↔♥❣ ✸✳✶✿ ❈❤➾ t✐➯✉ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ tr♦♥❣ tr÷í♥❣ ❤ñ♣ ✶ ✈➔ ✷✳
❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✶
❇❇❋▼ ▼❖❆❙▼ ❈❉❇
❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✷
❇❇❋▼ ❈❉❇
◗✉➣♥❣ ✤÷í♥❣ ✭♠✮ ✶✵✱✸✻
✶✶✱✵✷ ✶✶✱✵✷
◗✉➣♥❣ ✤÷í♥❣ ✭♠✮ ✾✱✸✺ ✶✺✱✻✻
❚❤í✐ ❣✐❛♥ ✭s✮
✷✽✱✷✻
✹✶✱✹✺ ✸✻✱✹✸
❚❤í✐ ❣✐❛♥ ✭s✮
✶✷✱✵✾ ✷✹✱✹✺
✣ë trì♥ ✭◦✮
✵✱✽✽
✶✱✷✾
✻✱✶
✣ë trì♥ ✭◦✮
✷✱✵✹ ✸✱✶✻
❙❛✐ sè ✤➼❝❤ ✭♠✮
✵✱✵✺
✵✱✷
✵✱✵✺
❙❛✐ sè ✤➼❝❤ ✭♠✮
✵✱✵✺ ✵✱✵✺
✷✶

0


❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✷✿ ▼æ✐ tr÷í♥❣ ❤♦↕t ✤ë♥❣ tr♦♥❣ ✈➠♥ ♣❤á♥❣
❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✸✿ ▼æ✐ tr÷í♥❣ ❤♦↕t ✤ë♥❣ ❝â ✈ò♥❣ ❝ü❝ t✐➸✉ ❝ö❝ ❜ë
0

0

S

−10 −8

−4

−2

0

S

−10 −8

X (m)

−4

−2

−4

0

T

−2

−2

−4

S

−6

−6

T

−2

Y (m)

−4
−6

−6

0

T

−2

Y (m)

−4
−6

0

T
Y (m)

Y (m)

T

Y (m)

0
−2

−10 −8

S

−6

−6

X (m)

−4

−4

0

−2

−10

−8

X (m)

S

−6

−6

−4

−2

0

−10

−8

−6

X (m)

−4

−2

X (m)

✭❞✮
✭❡✮
✭❛✮
✭❜✮
✭❝✮
❍➻♥❤ ✸✳✶✷✿ ❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✸✿ ✭❛✮ ❇❇❋▼✱ ✭❜✮ ▼❖❆❙▼✱ ✭❝✮ ❈❉❇✱ ✭❞✮ ✈➔ ✭❡✮ ❇❇❋▼ sû ❞ö♥❣ t❤➯♠
❤➔♥❤ ✈✐ tr→♥❤ ❝ü❝ t✐➸✉ ❝ö❝ ❜ë

✸✳✻ ❚❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠ ✤→♥❤ ❣✐→ ❤➺ t❤è♥❣ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ sû ❞ö♥❣ ❇❇❋▼
✸✳✻✳✶ ❈❤✉➞♥ ❜à t❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠
❘♦❜♦t ❙♣✉t♥✐❦
✹ ♠

×

u∈

❬✵ ✵✱✺❪ ♠✴s✱

ω ∈❬✲✸✱✼

✸✱✼❪ r❛❞✴s✱

Ts

❂ ✸✵✵ ♠s✱ ♠æ✐ tr÷í♥❣

✸ ♠✱ ♠➦t s➔♥ ❧ât t❤↔♠✱ ✈→❝❤ ♥❣➠♥✱ ❣✐❛♦ t✐➳♣ ❦❤æ♥❣ ❞➙②✳

✸✳✻✳✷ ❑➳t q✉↔ t❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠
❚❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠ ✈î✐ ❜❛ ♠æ✐ tr÷í♥❣ ❦❤→❝ ♥❤❛✉ tr♦♥❣ ❍➻♥❤ ✸✳✶✸ ✈➔ ❇↔♥❣ ✸✳✷✳
Đích

Đích

✉ ✭♠✴s✮

✭r❛❞✴s✮

1.5

Đích

Đích

Đích

ω
❈

❉

❊

✉✱

ω
✉✱

❇

❆

❋

−0.5

Đầu

Đầu

Đầu

Đầu
0

20

40

Đầu
60

✉ ✭♠✴s✮

1

0.5

0.5

0

❆

❇

❈

❉

❋

❊

−0.5

−1

−1.5

1.5

Đích

Đích

ω

✭r❛❞✴s✮

Đích

0.5
0

Đích

1

ω

ω

1

✉✱

1.5

80

−1

Đầu

❇

❈

❉

❊

0

20

−1

✉ ✭♠✴s✮

ωĐầu
✭r❛❞✴s✮

Đầu

−1.5

0❆

−0.5

40

60

80

100

Đầu
120

−1.5

0

20

40

60

80

✭❜✮

✭❞✮
✭❢✮
✭❛✮
✭❝✮
✭❡✮
❍➻♥❤ ✸✳✶✸✿ ✣÷í♥❣ ✤✐ ✈➔ ✤→♣ ù♥❣ ✈➟♥ tè❝ ❝õ❛✿ ✭❛✮ ✲ ✭❜✮✿ ❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✶✱ ✭❝✮✲ ✭❞✮✿ ❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✷✱ ✭❡✮
✲ ✭❢✮✿ ❚r÷í♥❣ ❤ñ♣ ✸✳
❙è ♠➝✉

❙è ♠➝✉

❇↔♥❣ ✸✳✷✿ ❑➳t q✉↔ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ tr♦♥❣ ❜❛ tr÷í♥❣ ❤ñ♣ t❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠
❚r÷í♥❣
✉tb ✣ë trì♥ ❚❤í✐ ❣✐❛♥ ◗✉➣♥❣ ✤÷í♥❣ ❙❛✐ ❧➺❝❤ ✤➼❝❤
❤ñ♣
✭♠✴s✮ ✭✤ë✮
✭❣✐➙②✮
✭♠✮
✭♠✮
✶
✵✱✶✽
✸✱✼✷
✷✷✱✺
✹✱✵✻
✵✱✵✺
✷
✵✱✶✺
✻✱✺✹
✸✸
✹✱✽✻

✵✱✵✽
✸
✵✱✶✻
✺✱✼✺
✷✹
✸✱✼✼
✵✱✵✼
❚r✉♥❣ ❜➻♥❤ ✵✱✶✻✸
✺✱✸✸
✷✻✱✺
✹✱✷✸
✵✱✵✻
✷✷

❙è ♠➝✉

0


Nhiệm vụ

Cảm biến







ˆ

ˆ

Hiệu chỉnh









tr ờng
thực



Mô hình động học

ớc đoán







✸✳✼ ❍➺ t❤è♥❣ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ ❦➳t ❤ñ♣ ❇❇❋▼ ✈➔ ❋◆◆✲❊❑❋


✸✳✼✳✶ ▼æ ❤➻♥❤ ❤➺ t❤è♥❣
Phép đo

Nhiệm vụ

Cảm biến
uk*1

(xd , yd , d )
+-

x'k
Robot
x'k  f (xk 1, u*k 1 , wk 1 )

k*1

BBFM

Môi
tr ờng
thực

FNN-EKF
ˆk
x

Hiệu chỉnh

ˆ k

x

Mô hình động học

xk

ớc đoán

xk  f (xk 1, uk* 1 )

Phép đo
zk  h(x'k , vk )

zk

❍➻♥❤ ✸✳✶✹✿ ▼æ ❤➻♥❤ ❤➺ t❤è♥❣ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ ❦➳t ❤ñ♣ ❇❇❋▼ ✈î✐ ❋◆◆✲❊❑❋✳

✸✳✼✳✷ ▼æ ♣❤ä♥❣ ✈➔ t❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠

Vị trí tham chiếu











❈➔✐ ✤➦t✿ R = 0, 085 ♠✱ L = 0, 265 ♠✱ u ∈ ❬✵ ✶✱✸❪ ♠✴s✱ ω ∈ ❬✲✹✱✸ ✹✱✸❪ r❛❞✴s✳
xˆ

ˆ

Hiệu chỉnh

0





tr ờng
Đích thực

F
E

T

 )
S
−8

Y (m)

Y (m)

)

D

−2

Nhiệm vụ

−4

−10



Đích

−6

−4

−2

0

Cảm biến

−4

−6
−10

X (m)





S
−8

−6

−4

F
E

Đích

Đích

)

T
−2

−6



Phép đo

z

0

Mô hình động học

x

ớc đoán



−2

0

Đầu



X (m)



Đầu

A

tr ờng
thực

Đầu

✭❛✮
✭❜✮
❍➻♥❤ ✸✳✶✻✿ ❚❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠✿ ✭❛✮
❇❇❋▼✫❋◆◆✲❊❑❋✱ ✭❜✮ ❇❇❋▼✳

✭❛✮
✭❜✮
❍➻♥❤ ✸✳✶✺✿ ▼æ ♣❤ä♥❣✿✭❛✮ ❇❇❋▼✫❋◆◆✲❊❑❋✱ ✭❜✮ ❇❇❋▼✳

❇↔♥❣ ✸✳✸✿
❑➳t q✉↔ ❞➝♥ ✤÷í♥❣ tr♦♥❣ t❤ü❝ ♥❣❤✐➺♠
❚r÷í♥❣ ✉tb ✣ë trì♥ ❚❤í✐ ❣✐❛♥ ◗✉➣♥❣ ✤÷í♥❣ ❙❛✐ ❧➺❝❤ ✤➼❝❤
❤ñ♣ ✭♠✴s✮ ✭✤ë✮
✭❣✐➙②✮
✭♠✮
✭♠✮
✶
✵✱✶✸✻
✶✱✸✻
✷✺✱✺
✸✱✹✽
✵✱✵✹
✷
✵✱✶✹✸
✹✱✸

✸✵
✹✱✷✾
✵✱✵✻
A

✸✳✽ ❑➳t ❧✉➟♥ ❝❤÷ì♥❣ ✸

C
B

B

Mô hình động học



D

C

B AC D

BE

C D F

E

F

❍✐➺✉ q✉↔ ❝õ❛ ❝➜✉ tró❝ ❇❇❋▼ ✤➲ ①✉➜t ✤÷ñ❝ ❦❤➥♥❣ ✤à♥❤ ❤➺ t❤è♥❣ ❞➝♥ ✤÷í♥❣
tr♦♥❣ ♠æ✐ tr÷í♥❣ ❦❤æ♥❣ ❜✐➳t tr÷î❝✳ ❈→❝ ❝æ♥❣ tr➻♥❤ ❝æ♥❣ ❜è t↕✐ ❬✻❪✱ ❬✼❪ ✈➔ ❬✽❪✳
✷✸

A

Đầu