Luận văn Nghiên cứu điều khiển mờ Mô phỏng hệ thống điều khiển mờ bằng matlab

Fuzzy logic đã trải qua một thời gian dài từ khi lần đầu được quan tâm trong lĩnh vực kỹ thuật khi được tiến sĩ Lotfi Zadeh định hướng vào năm 1965. Từ đó, đề tài đã là sự tập trung của nhiều nghiên cứu của các nhà toán học, khoa học và các kỹ sư ở khắp nơi trên thế giới. Nhưng có lẽ là do ý nghĩa (fuzzy-mờ) cho nên fuzzy logic đã không được chú ý nhiều ở tại đất nước đã khai sinh ra nó cho mãi đến thập kỷ cuối (90). Hiện tại sự chú ý đến fuzzy logic được thể hiện ở những sản phẩm gia dụng gần đây có sử dụng kỹ thuật fuzzy logic. Trong những năm gần đây, Nhật Bản đã có hơn 1000 bằng sáng chế về kỹ thuật fuzzy logic, và họ đã thu được hàng tỉ USD trong việc bán các sản phẩm có sử dụng kỹ thuật fuzzy logic ở khắp nơi trên thế giới. Sự kết hợp giữa fuzzy logic với mạng thần kinh và giải thuật di truyền làm cho việc tạo nên hệ thống tự động nhận dạng là khả thi. Khi được tích hợp với khả năng học hỏi của mạng thần kinh nhân tạo và giải thuật di truyền, năng lực suy luận của một hệ thống fuzzy đảm nhận vai trò điều khiển cho các sản phẩm thương mại và các quá trình cho các hệ thống nhận dạng (hệ thống có thể học hỏi và suy luận). Trong sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, điều khiển tự động đóng một vai trò quan trọng. Lĩnh vực này có mặt ở khắp mọi nơi, nó có trong các qui trình công nghệ sản xuất hiện đại và ngay cả trong đời sống hàng ngày. Điều khiển mờ ra đời với cơ sở lý thuyết là lý thuyết tập mờ (fuzzy set) và logic mờ (fuzzy logic). Ưu điểm cơ bản của kỹ thuật điều khiển mờ là không cần biết trước đặc tính của đối tượng một cách chính xác, khác với kỹ thuật điều khiển kinh điển là hoàn toàn dựa vào thông tin chính xác tuyệt đối mà trong nhiều ứng dụng là không cần thiết hoặc không thể có được. Với những ham muốn tìm hiểu một ngành kỹ thuật điều khiển mới mẻ, chúng em thực hiện việc nghiên cứu lý thuyết mờ và mô phỏng một hệ thống điều khiển mờ trên máy tính bằng phần mềm MatLab. Vì thời gian bị hạn chế trong vòng 10 tuần lễ, và cũng do giới hạn đề tài nên chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Chúng em mong nhận được sự chỉ dẫn góp ý quý báu của các Thầy Cô để đề tài được hoàn thiện hơn.

doc69 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2783 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu điều khiển mờ Mô phỏng hệ thống điều khiển mờ bằng matlab, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN MỜ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỜ BẰNG MATLAB SVTH: NGUYỄN KIM HUY ĐẬU TRỌNG HIỂN Lớp: 95KĐĐ GVHD: NGUYỄN VIỆT HÙNG TP. HCM 3 – 2000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN MỜ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỜ BẰNG MATLAB SVTH: NGUYỄN KIM HUY ĐẬU TRỌNG HIỂN Lớp: 95KĐĐ GVHD: NGUYỄN VIỆT HÙNG TP. HCM 3 – 2000 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên : NGUYỄN KIM HUY MSSV: 95101069 ĐẬU TRỌNG HIỂN MSSV:95101050 Lớp: 95KĐĐ Nghành: KT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ 1. Tên đề tài: Nghiên cứu điều khiển mờ Mô phỏng hệ thống điều khiển mờ bằng MatLab 2. Các số liệu ban đầu: .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................................................................ 3. Nội dung các phần thuyết minh tính toán: .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................................................................ 4. Các bản vẽ: .......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................................................................ 5. Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN VIỆT HÙNG 6. Ngày giao nhiệm vụ: 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 28/2/2000 Giáo viên hướng dẫn Thông qua bộ môn Ngày tháng năm Chủ nhiệm bộ môn NGUYỄN VIỆT HÙNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ----- oOo ----- ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ----- oOo ----- ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ----- oOo ----- ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... PHẦN A GIỚI THIỆU Lời mở đầu F uzzy logic đã trải qua một thời gian dài từ khi lần đầu được quan tâm trong lĩnh vực kỹ thuật khi được tiến sĩ Lotfi Zadeh định hướng vào năm 1965. Từ đó, đề tài đã là sự tập trung của nhiều nghiên cứu của các nhà toán học, khoa học và các kỹ sư ở khắp nơi trên thế giới. Nhưng có lẽ là do ý nghĩa (fuzzy-mờ) cho nên fuzzy logic đã không được chú ý nhiều ở tại đất nước đã khai sinh ra nó cho mãi đến thập kỷ cuối (90). Hiện tại sự chú ý đến fuzzy logic được thể hiện ở những sản phẩm gia dụng gần đây có sử dụng kỹ thuật fuzzy logic. Trong những năm gần đây, Nhật Bản đã có hơn 1000 bằng sáng chế về kỹ thuật fuzzy logic, và họ đã thu được hàng tỉ USD trong việc bán các sản phẩm có sử dụng kỹ thuật fuzzy logic ở khắp nơi trên thế giới. Sự kết hợp giữa fuzzy logic với mạng thần kinh và giải thuật di truyền làm cho việc tạo nên hệ thống tự động nhận dạng là khả thi. Khi được tích hợp với khả năng học hỏi của mạng thần kinh nhân tạo và giải thuật di truyền, năng lực suy luận của một hệ thống fuzzy đảm nhận vai trò điều khiển cho các sản phẩm thương mại và các quá trình cho các hệ thống nhận dạng (hệ thống có thể học hỏi và suy luận). Trong sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, điều khiển tự động đóng một vai trò quan trọng. Lĩnh vực này có mặt ở khắp mọi nơi, nó có trong các qui trình công nghệ sản xuất hiện đại và ngay cả trong đời sống hàng ngày. Điều khiển mờ ra đời với cơ sở lý thuyết là lý thuyết tập mờ (fuzzy set) và logic mờ (fuzzy logic). Ưu điểm cơ bản của kỹ thuật điều khiển mờ là không cần biết trước đặc tính của đối tượng một cách chính xác, khác với kỹ thuật điều khiển kinh điển là hoàn toàn dựa vào thông tin chính xác tuyệt đối mà trong nhiều ứng dụng là không cần thiết hoặc không thể có được. Với những ham muốn tìm hiểu một ngành kỹ thuật điều khiển mới mẻ, chúng em thực hiện việc nghiên cứu lý thuyết mờ và mô phỏng một hệ thống điều khiển mờ trên máy tính bằng phần mềm MatLab. Vì thời gian bị hạn chế trong vòng 10 tuần lễ, và cũng do giới hạn đề tài nên chắc chắn không tránh khỏi những hạn chế và thiếu sót. Chúng em mong nhận được sự chỉ dẫn góp ý quý báu của các Thầy Cô để đề tài được hoàn thiện hơn. TP. HCM, tháng 2 năm 2000 Sinh viên thực hiện NGUYỄN KIM HUY ĐẬU TRỌNG HIỂN Lời cảm tạ Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy NGUYỄN VIỆT HÙNG –giáo viên hướng dẫn – người đã tận tình chỉ dạy cho chúng em trong suốt thời gian thực hiện đề tài này. Chúng em xin chân thành cảm ơn quý THẦY CÔ – những người đã từng giảng dạy cung cấp những kiến thức quý giá cho chúng em. Chúng em cũng bày tỏ lòng biết ơn đến thầy TRẦN SUM – người bây giờ đã đi xa – đã bước đầu hướng dẫn chúng em. Nhóm sinh viên NGUYỄN KIM HUY ĐẬU TRỌNG HIỂN PHẦN B NỘI DUNG Chương I DẪN NHẬP I. Đặt vấn đề: Vào những năm đầu của thập kỷ 90, một ngành kỹ thuật điều khiển mới đã phát triển rất mạnh mẽ và đã đem lại nhiều thành tựu bất ngờ trong lĩnh vực điều khiển, đó là điều khiển mờ. Ưu điểm cơ bản của điều khiển mờ so với các phương pháp điều khiển kinh điển là có thể tổng hợp được bộ điều khiển mà không cần biết trước đặc tính của đối tượng một cách chính xác. Ngành kỹ thuật mới mẻ này đã được ứng dụng vào thực tiễn và đã đạt được nhiều thành công. Ở Việt Nam, ngành kỹ thuật này chỉ mới ở bước đầu nghiên cứu. Chính vì vậy chúng em thực hiện đề tài “Nghiên cứu điều khiển mờ. Mô phỏng hệ thống điều khiển mờ bằng MatLab” cũng nhằm mục đích tiếp cận được với ngành kỹ thuật mới này. II. Giới hạn vấn đề: Do thời gian nghiên cứu thực hiện đề tài chỉ giới hạn trong vòng 10 tuần, đối tượng nghiên cứu khá mới mẻ đối với chúng em. Vì vậy đề tài này chỉ thực hiện trong phạm vi như sau: - Khảo sát lý thuyết logic mờ. - Xây dựng mô hình vật lý và mô hình toán học của một hệ thống điề