Bài giảng Hệ thống điều khiển thông minh: Chương 1 - TS. Huỳnh Thái Hoàng

Bài giảng "Hệ thống điều khiển thông minh - Chương 1: Tổng quan về điều khiển thông minh" cung cấp cho người học các kiến thức: Điều khiển thông thường và điều khiển thông minh, các phương pháp điều khiển thông minh, các ứng dụng của phương pháp điều khiển thông minh. Mời các bạn cùng tham khảo.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hệ thống điều khiển thông minh: Chương 1 - TS. Huỳnh Thái Hoàng Moân hoïc HEÄ THOÁNG ÑIEÀU KHIEÅN THOÂNG MINH Giaûng vieân: Huyønh Thaùi Hoaøng Boä moân Ñieàu Khieån Töï Ñoäng Khoa Ñieän – Ñieän Töû Ñaïi hoïc Baùch Khoa TP.HCM Email: hthoang@dee.hcmut.edu.vn 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 1 Noäi dung moân hoïc ‘ Phaàn 1: Môû ñaàu Ž Chöông 1: Toång quan veà ñieàu khieån thoâng minh ‘ Phaàn 2: Lyù thuyeát cô sôû Ž Chöông 2: Heä môø (Fuzzy System) Ž Chöông 3: Maïng thaàn kinh (Neural network) Ž Chöông 4: Giaûi thuaät di truyeàn (Genetic algorithm) ‘ Phaàn 3: Ñieàu khieån thoâng minh Ž Chöông 5: Ñieàu khieån tröïc tieáp (Direct Control) Ž Chöông 6: Nhaän daïng heä phi tuyeán (System Identification) Ž Chöông 7: ÑK döïa vaøo moâ hình (Model-Based Control) Ž Chöông 8: Ñieàu khieån thích nghi (Adaptive Control) Ž Chöông 9: Ñieàu khieån hoïc (Learning Control) ‘ Phaàn 4: ÖÙng duïng Ž Chöông 10: Moät soá ví duï veà caùc heä thoáng thoâng minh 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 2 Taøi lieäu tham khaûo ‘ Baøi giaûng “Ñieàu khieån thoâng minh”, Huyønh Thaùi Hoaøng ‘ Caùc taøi lieäu (saùch, baøi baùo, baøi giaûng,…) coù töø khoùa: Ž “intelligent control” Ž “fuzzy”+”control” Ž “neural network”+”control” Ž ”genetic algorithm”+”control” 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 3 Ñaùnh giaù moân hoïc ‘ Baøi taäp: 50% ‘ Tieåu luaän: 50% 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 4 Chöông 1 TOÅNG QUAN VEÀ ÑIEÀU KHIEÅN THOÂNG MINH 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 5 Noäi dung chöông 1 ‘ Ñieàu khieån thoâng thöôøng vaø ñieàu khieån thoâng minh ‘ Khaùi nieäm veà ñieàu khieån thoâng minh ‘ Caùc phöông phaùp ñieàu khieån thoâng minh ‘ Caùc öùng duïng cuûa phöông phaùp ñieàu khieån thoâng minh 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 6 Ñieàu khieån thoâng thöôøng vaø ñieàu khieån thoâng minh ‘ Ñieàu khieån thoâng thöôøng (Conventinal Control): Lyù thuyeát ñieàu khieån caùc heä thoáng ñoäng coù quan heä vaøo ra coù theå moâ taû bôûi moâ hình toaùn hoïc laø phöông trình vi phaân hay sai phaân. Ž Ñieàu khieån kinh ñieån (Classical Control) Ž Ñieàu khieån hieän ñaïi (Modern Control) ƒ Ñieàu khieån toái öu (Optimal Control) ƒ Ñieàu khieån thích nghi (Adaptive Control) ƒ Ñieàu khieån beàn vöõng (Robust Control) ƒ Ñieàu khieån phi tuyeán (Nonlinear Control) ‘ Ñieàu khieån thoâng minh (Intelligent Control): Lyù thuyeát ñieàu khieån phaùt trieån trong thôøi gian gaàn ñaây, bao goàm caùc phöông phaùp khoâng ñeà caäp ñeán trong lyù thuyeát ñieàu khieån thoâng thöôøng 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 7 Öu vaø khuyeát ñieåm cuûa ñieàu khieån thoâng thöôøng ‘ Öu ñieåm: Ž coù tính heä thoáng, cô sôû toaùn hoïc roõ raøng, chaët cheõ. Ž ñaûm baûo heä thoáng oån ñònh vaø beàn vöõng (veà lyù thuyeát) ‘ Khuyeát ñieåm: Ž caàn moâ hình toaùn cuûa ñoái töôïng ñeå thieát keá boä ñieàu khieån Ž caàn hieåu bieát saâu veà kyõ thuaät ñieàu khieån môùi thieát keá ñöôïc boä ñieàu khieån Ž thöôøng khoâng hieäu quaû khi ñieàu khieån heä phi tuyeán Ž khoâng söû duïng ñöôïc kinh nghieäm cuûa con ngöôøi (trong nhieàu tröôøng hôïp kinh nghieäm cuûa con ngöôøi ñoùng vai troø quan troïng) 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 8 Taïi sao phaûi ñieàu khieån thoâng minh? ‘ Yeâu caàu ñaït ñöôïc chaát löôïng ñieàu khieån ngaøy caøng taêng cao. ‘ Yeâu caàu ñieàu khieån caùc heä thoáng ñoäng phöùc taïp ngaøy caøng taêng. ‘ Yeâu caàu ñieàu khieån trong ñieàu kieän gia taêng caùc yeáu toá baát ñònh. ⇒ Caùc yeâu caàu treân khoâng theå ñaùp öùng ñöôïc troïn veïn neáu duøng lyù thuyeát ñieàu khieån thoâng thöôøng saún coù. Ñaây chính laø ñoäng löïc cho ra ñôøi lyù thuyeát ñieàu khieån môùi: lyù thuyeát ñieàu khieån thoâng minh. 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 9 Thoâng minh laø gì? ‘ Thoâng minh laø khaû naêng thu thaäp vaø söû duïng tri thöùc ‘ Coù nhieàu caáp ñoä thoâng minh vaø nhieàu loaïi thoâng minh ‘ Thoâng minh laø khaùi nieäm mang tính töông ñoái 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 10 Heä thoáng ñieàu khieån thoâng minh ‘ Heä thoáng thoâng minh laø heä thoáng coù khaû naêng hoaït ñoäng thích hôïp trong moâi tröôøng baát ñònh, trong ñoù moät hoaït ñoäng thích hôïp laø hoaït ñoäng laøm taêng xaùc suaát thaønh coâng vaø thaønh coâng laø ñaït ñöôïc muïc tieâu con nhaèm ñaït ñöôïc muïc tieâu chung cuûa heä thoáng. ‘ Ñeå heä thoáng thoâng minh (nhaân taïo) hoaït ñoäng thích hôïp noù coù theå phoûng theo chöùc naêng cuûa sinh vaät vaø khaû naêng thoâng minh con ngöôøi moät caùch cô baûn. ⇒ Ñieàu khieån thoâng minh laø phöông phaùp ñieàu khieån phoûng theo caùc ñaëc ñieåm cô baûn cuûa trí thoâng minh con ngöôøi. Caùc ñaëc ñieåm cô baûn bao goàm tính thích nghi vaø khaû naêng hoïc, hoaïch ñònh trong ñieàu kieän coù nhieàu yeáu toá khoâng chaéc chaén vaø xöû lyù khoái löôïng lôùn thoâng tin. 9 February 2006 © H. T. Hoàng - ÐHBK TPHCM 11 Caáp ñoä thoâng minh Coù nhieàu caáp ñoä thoâng minh tuøy theo thöôùc ño khaùc nhau: Albus: ‘ Toái thieåu: Thoâng minh caàn khaû naêng caûm nhaän moâi tröôøng, ra quyeát ñònh vaø kieåm soaùt hoaït ñoäng ‘ Mö ...