Tài liệu luận văn nghiêng cứu hệ thống điều khiển mờ bằng MATLAB, chương 4 docx

Chương 4:
Phương pháp điểm trọng
tâm
Phương pháp điểm trọng tâm sẽ cho ra kết quả y’ là hoành
độ của điểm trọng tâm miền được bao bởi trục hoành và đường

B’
(y).
Công thức xác đònh
y’ theo phương pháp điểm trọng tâm
như sau:



S
B
S
,
trong đó
S là miền xác đònh của tập mờ B’.
Giá trò rõ y’ là hoành độ của
điểm trọng tâm.
B
1
B
2
y’

B’
y
S

Công thức trên cho phép xác đònh giá trò y’ với sự tham gia
của tất cả các tập mờ đầu ra của một luật điều khiển một cách
bình đẳng và chính xác,
tuy nhiên lại không để ý được tới độ thỏa mãn của luật
điều khiển quyết đònh và thời gian tính toán lâu. Ngoài ra một
trong những nhược điểm cơ bản của phương pháp điểm trọng
tâm là có thế giá trò
y’ xác đònh được lại có độ phụ thuộc nhỏ
nhất, thậm chí bằng 0.
Bởi vậy để tránh những trường hợp như vậy, khi đònh nghóa
hàm liên thuộc cho từng giá trò mờ của một biến ngôn ngữ nên
để ý sao cho miền xác đònh của các giá trò đầu ra là một miền
liên thông.
* Phương pháp điểm trọng tâm cho luật hợp thành SUM-
MIN:
Giả sử có q luật điều khiển được triển khai. Vậy thì mỗi giá
trò mờ
B’ tại đầu ra của bộ điều khiển thứ k là với k = 1, 2, ..., q
thì quy tắc SUM-MIN, hàm liên thuộc

B’
(y) sẽ là:



q
k
k
BB
yy

1
''
)()(

,
Công thức tính y’ có thể được đơn giản như sau:




















































q
k
k

q
k
k
q
k
S
B
q
k
S
B
S
q
k
k
B
S
q
k
k
B
A
M
dyy
dyyy
dyy
dyyy
y
k
k

1
1
1
'
1
'
1
'
1
'
)(
)(
)(
)(
'




trong đó:
và


S
Bk
dyyA
k
)(
'


* Phương pháp độ cao:
Sử dụng công thức tính y’ trên cho cả hai loại luật hợp thành
MAX-MIN và SUM-MIN với thêm một giả thiết là mỗi tập mờ

B’k
(y) được xấp xỉ bằng một cặp giá trò (y
k
, H
k
) duy nhất
(
singleton), trong đó H
k
là độ cao của

B’k
(y) và y
k
là một điểm
mẫu trong miền giá trò của

B’k
(y) có:

B’k
(y) = H
k
.
thì






q
k
k
q
k
kk
H
Hy
y
1
1
'
,
Công thức trên có tên gọi là công thức tính xấp xỉ
y’ theo
phương pháp độ cao và không chỉ áp dụng cho luật hợp thành
MAX-MIN, SUM-MIN mà còn có thể cho cả những luật hợp
thành khác như MAX-PROD hay SUM-PROD.
II. Ứng dụng logic mờ trong điều khiển:
1. Các thành phần cơ bản của hệ thống điều khiển tự động:
Một hệ thống điều khiển tự động bao gồm ba phần chủ yếu:
- Thiết bò điều khiển (TBĐK)
- Đối tượng điều khiển (ĐTĐK)
- Thiết bò đo lường (TBĐL)
Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển tự động
Trong đó:

C: Tín hiệu cần điều khiển được gọi là tín hiệu ra.
U: Tín hiệu điều khiển.
R: Tín hiệu chủ đạo (chuẩn hay tham chiếu) thường được
gọi là tín hiệu vào.
TBĐK ĐTĐK
TBĐL
R
F
N
CU
N: Tín hiệu nhiễu tác động từ bên ngoài vào hệ thống.
F: Tín hiệu hồi tiếp.