Tải bản đầy đủ
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI

THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI

Tải bản đầy đủ

Hình 5.1: Chỉnh định mờ tham số cho bộ PID

Giả thiết hệ số tỉ lệ cho phép thay đổi trong khoảng [ K Pmin; KPmax ], hệ số đạo hàm
thay đổi trong khoảng [ KDmin; KDmax ]. Để thuận lợi tron tính toán Zhao, Tomizuka,
Isaka đã chuẩn hóa các tham số như sau:
KP’ = ; KD’ = để có 0 < KP, KD’ < 1
Như vậy bộ chỉnh định mờ sẽ có 2 đầu vào là e(t) và e(t)’ và như vậy nhiệm vụ của ta
là thiết kế bộ điều khiển mờ để chỉnh định tự động 3 tham số KP’, KD’và α. Trong đó:
= [ 1 6 ] => KI = và e(t), e(t)’ = [ -0.2; 0.2]
Các tham số KPmin-max, KDmin-max được xác định thông qua mô phỏng với bộ điều
khiển PID và nó biến động trong khoảng
KP = [ 0.1 ; 375] => KP = 374,9 KP ’+ 0.1 (5.1)

50

KD = [ 0.1 ; 27 ] => KD = 26.9 KD ’+ 0.1 (5.2)
Và chỉnh định KI theo α như sau : KI =

(5.3)

Cấu trúc bộ điều khiển mờ có dạng như sau:

`

Hình 5.2: Bên trong bộ chỉnh định mờ
5.2.1 Đầu vào
- Sai số e(t)
Miền xác định của e(t) = [ -0.2 ; 0;2] và dùng 7 tập mờ .
Hàm chuyển đổi hình tam giác (trimf)
NB ( negative small )
NM ( negative medium )
ZE ( zero )

51

PS ( positive small )
PM ( positive medium )
PB ( positive big )

Hình 5.3: Đầu vào ( Sai số e(t) )

-Đạo hàm sai số e’(t)
Miền xác định của e’(t) = [ -0.2 ; 0;2] và dùng 7 tập mờ .
Hàm chuyển đổi hình tam giác (trimf)
NB ( negative small )
NM ( negative medium )
ZE ( zero )
PS ( positive small )
52

PM ( positive medium )
PB ( positive big )

Hình 5.4: Đầu vào (đạo hàm sai số e’(t))

5.2.2 Đầu ra
-Hệ số tỉ lệ Kp’
Miển xác định của Kp’ = [ 0 ; 1 ] và dùng 2 tập mờ.
Hàm chuyển đổi hình tam giác (trimf)
B ( Big)
S ( Small )

53

Hình 5.5: Đầu ra Kp’

-Hệ số vi phân Kd’
Miển xác định của Kd’ = [ 0 ; 1 ] và dùng 2 tập mờ.
Hàm chuyển đổi hình tam giác (trimf)
B ( Big)
S ( Small )

54

Hình 5.6: Đầu ra Kd’

-Alpha => KI =
Miển xác định của Kp’ = [ 0; 6 ] và dùng 4 tập mờ.
Hàm chuyển đổi hình tam giác (trimf)
S ( Small )
MS ( Medium small )
M ( Medium )
B ( Big )

55

Hình 5.7: Đầu ra alpha
5.2.3 Luật hợp thành

Hình 5.8: Luật hợp thành

56

Hình 5.9: Surface viewer

Hình 5.10: Kết quả suy luận

57

Hình 5.11: Mô hình mô phỏng PID tự chỉnh fuzzy pid

Hình 5.12: Cấu trúc bên trong khối subsystem

58

Hình 5.13: Kết quả mô phỏng

Nhận xét: Do giới hạn về phần mềm ( Fcpa ) của Siemens để dùng riêng cho bộ điều
khiển fuzzy tích hợp với phần mềm simatic ( cũng của siemen ) và em không thể cos
được thuật toán theo luật MIN – MAX ( or MAX – PROD ) nên bọn em chỉ có thể mô
phỏng được hệ thống thông qua chương trình Matlab với bộ điều khiển thích nghi. So với
bộ điều khiển PID kinh điển thì độ vọt lố của hệ thống thấp hơn nên bộ điều khiển thích
nghi sử dụng sẽ tốt hơn.

59

CHƯƠNG 6
HỆ THỐNG GIÁM SÁT
6.1 Giới thiệu về phần mềm winCC

WinCC ( tên viết tắt của Windows Control Center) là một hệ thống HMI (Human
Machine Interface: tức là giao diện giữa người và máy ) cho phép các hoạt động và chấp
hành của các quy trình chạy trong máy. Truyền thông giữa WinCC và máy diễn ra thông
qua một hệ thống tự động.
WinCC được dùng để hiện thị quá trình và cấu hình một giao diện đồ họa người dùng.
Bạn sẽ sử dụng giao diện người dùng để hoạt động và quan sát quá trình. WinCC cung
cấp các khả năng sau:
WinCC cho phép bạn quan sát quá trình. Quá trình này được hiển thị đồ họa lên màn
hình. Màn hình hiển thị được cập nhật mỗi lần một trạng thái trong quá trình thay đổi.
WinCC cho phép bạn vận hành quy trình.Ví dụ, bạn có thể chỉ ra một điểm đặt từ giao
diện người dùng hoặc bạn có thể mở một van.
WinCC cho phép bạn giám sát quá trình. Một cảnh báo sẽ báo hiệu một cách tự động
trong sự kiện của một trạng thái quá trình nghiêm trọng. Nếu một giá trị được định nghĩa
trước khi bị vượt quá, một thông báo sẽx uất hiện trên màn hình.
WinCC cho phép bạn lưu trữ quá trình. Khi làm việc với Win CC, những giá trị quá
trình có thể hoặc được in ra hoặc được lưu trữ theo kiểu điện tử. Điều này sẽ tạo điều kiện
cho thu nhập thông tin của quy trình và cho phép truy cập tiếp theo đến dữ liệu sản sinh
trong quá khứ.
6.2 Giao diện giám sát
Giám sát hệ thống trên win cc 7.0 sp2

60