Luận án Tiến sĩ: Nâng cao chất lượng điều khiển dựa trên mô hình bằng phương pháp học lặp

Luận án "Nâng cao chất lượng điều khiển dựa trên mô hình bằng phương pháp học lặp" thực hiện nghiên cứu, đề xuất nguyên tắc hiệu chỉnh hợp lý tín hiệu điều khiển từ kinh nghiệm quá khứ cho bộ điều khiển học lặp. Sẽ là tốt nhất nếu việc hiệu chỉnh lại tín hiệu điều khiển này không phụ thuộc vào mô hình toán của quá trình.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ: Nâng cao chất lượng điều khiển dựa trên mô hình bằng phương pháp học lặp Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn của tập thể giáo viên hướng dẫn và các nhà khoa học. Các tài liệu tham khảo đã được trích dẫn đầy đủ. Kết quả nghiên cứu là trung thực và chưa từng được ai công bố trên bất cứ một công trình nào khác. Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2023 Tập thể hướng dẫn Nghiên cứu sinh Cao Thành Trung i Lời cảm ơn Trong quá trình làm luận án với đề tài “Nâng cao chất lượng điều khiển dựa trên mô hình bằng phương pháp học lặp” tôi đã nhận được rất nhiều sự ủng hộ về công tác tổ chức và chuyên môn của Nhóm Cơ sở Điều khiển Tự động, của Khoa Tự động hóa, Trường Điện-Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội. Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới cơ sở đào tạo này, nơi đã luôn tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi cũng xin chân thành cảm ơn tập thể hướng dẫn là TS. Nguyễn Thu Hà và GS.TS. Nguyễn Doãn Phước, những Thầy/Cô đã dành nhiều thời gian hướng dẫn, tận tình chỉ bảo và định hướng chuyên môn cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận án. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, đồng nghiệp, những người bạn thân thiết đã luôn giúp đỡ, động viên, khích lệ, chia sẻ khó khăn trong thời gian tôi học tập để hoàn thành khóa học. Tác giả Cao Thành Trung ii Mục lục DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU 1. Ý nghĩa thực tiễn và tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục đích và nhiệm vụ của luận án 1 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án 2 4. Phương pháp nghiên cứu 2 5. Bố cục của luận án 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN HỌC LẶP VÀ TÍNH HỘI TỤ CỦA QUÁ TRÌNH HỌC 4 1.1 Điều khiển học lặp và lý do nên kết hợp với truyền thống 4 1.1.1 Về nguyên lý điều khiển học lặp 6 1.1.2 Về hàm Q-learning và hàm học 7 1.1.3 Về khả năng hội tụ của luật chỉnh định 8 1.1.4 Về việc nên kết hợp với phương pháp điều khiển truyền thống 11 1.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu và các vấn đề còn tồn tại 12 1.3 Một số bài toán đặt ra cho luận án 15 1.3.1 Nghiên cứu lý thuyết 15 1.3.2 Nghiên cứu thực nghiệm: Hai quá trình công nghiệp được sử dụng để kiểm chứng kết quả lý thuyết 16 1.3.2.1 Robot công nghiệp 16 1.3.2.2 Hệ phản ứng khuấy trộn liên tục 18 1.4 Tổng kết chương 1 19 CHƯƠNG 2: NHỮNG ĐỀ XUẤT LÝ THUYẾT BỔ SUNG CHO ĐIỀU KHIỂN HỌC LẶP 21 2.1 Xác định tham số hàm học dựa trên mô hình trong miền phức 22 2.1.1 Điều kiện đủ cho hàm học kiểu P khi sử dụng hàm truyền hệ thống (quá trình SISO) 23 2.1.1.1 Khi quá trình là liên tục 23 2.1.1.2 Khi quá trình là rời rạc 24 2.1.2 Điều kiện đủ cho hàm học kiểu P khi sử dụng ma trận hàm truyền (quá trình MIMO) 24 2.1.3 Kiểm chứng chất lượng hội tụ nhờ mô phỏng 25 2.2 Xác định online tham số hàm học theo tiêu chuẩn tối ưu bằng cách cực tiểu hóa tổng bình phương sai lệch bám 27 iii 2.2.1 Chứng minh tính cần và đủ cho điều kiện (2.15) 27 2.2.2 Xác định online tham số hàm học tối ưu th ...