Luận văn thạc sĩ: Sử dụng thuật toán mờ nơ ron điều khiển cân bằng con lắc ngược

Sử dụng thuật toán mờ nơ ron điều khiển cân bằng con lắc ngược nhằm tìm hiểu về con lắc ngược và các điểu khiển cân bàng nó. Tìm hiểu về điều khiển mờ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn thạc sĩ: Sử dụng thuật toán mờ nơ ron điều khiển cân bằng con lắc ngược 1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. Nguy n Qu c Đ nh NGUY N H U M S D NG THU T TOÁN M NƠ RON Ph n bi n 1: TS. Nguy n Hoàng Mai ĐI U KHI N CÂN B NG CON L C NGƯ C Ph n bi n 2: TS. Võ Bình Chuyên ngành: T ñ ng hóa Mã s : 60.52.60 Lu n văn s ñư c b o v t i h i ñ ng ch m lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 10 tháng 9 năm 2011 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng – Năm 2011 Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin – H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng 1 2 M Đ U - Tìm hi u v ñi u khi n m ; 1. LÝ DO CH N Đ TÀI - Tìm hi u lý thuy t m ng nơ ron; Trong nh ng th p niên g n ñây, lý thuy t t p m và m ng nơ - Nghiên c u k t h p lý thuy t m và m ng nơ ron ñ ñi u ron nhân t o ñã phát tri n r t nhanh và ña d ng. Công ngh m và khi n cân b ng h th ng xe – con l c ngư c; công ngh m ng nơ ron ñã cung c p nh ng công ngh m i cho các - Mô ph ng h th ng trên ph n m m Matlab - Simulink. ngành công nghi p làm ra nhi u s n ph m thông minh, ñáp ng nhu 3. Đ I TƯ NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U c u th trư ng c n có nh ng b ñi u khi n linh ho t hơn, nh ng thi t Đ i tư ng nghiên c u: b “bi t” làm vi c v i nh ng bài toán khó, ph i x lý nhi u lo i thông - H xe – con l c ngư c; tin m p m , chưa ñ y ñ và thi u chính xác. - B ñi u khi n PID, b ñi u khi n m nơ ron. V i logic m , trí tu nhân t o phát tri n m nh m trong nh ng Ph m vi nghiên c u: năm g n ñây t o ra cơ s xây d ng các h chuyên gia, nh ng h có - Xây d ng mô hình toán h c cho h th ng xe – con l c ngư c; kh năng cung c p “kinh nghi m ñi u khi n h th ng” hay còn g i là - Đi u khi n cân b ng h th ng b ng b ñi u khi n kinh ñi n các h tr giúp quy t ñ nh. Trí tu nhân t o ñư c xây d ng d a trên PID; m ng nơron nhân t o. S k t h p gi a logic m và m ng nơ ron - Đi u khi n cân b ng h th ng b ng b ñi u khi n m nơ ron trong thi t k h th ng ñi u khi n t ñ ng là m t khuynh hư ng hoàn h c thông s ANFIS; toàn m i, phương hư ng thi t k h ñi u khi n thông minh, m t h - Mô ph ng h th ng b ng ph n m m Matlab - Simulink, ñánh th ng mà b ñi u khi n có kh năng tư duy như b não c a con giá k t qu . ngư i, t c là nó có kh năng t h c h i, t ch nh ñ nh l i cho phù 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U h p v i s thay ñ i không lư ng ñư c trư c c a ñ i tư ng ñi u Nghiên c u lý thuy t: khi n. - Nghiên c u xây d ng mô hình con l c ngư c; T nh ng nguyên nhân trên, tôi quy t ñ nh ch n ñ tài “S - Nghiên c u b ñi u khi n PID ñi u khi n cân b ng con l c D NG THU T TOÁN M NƠ RON ĐI U KHI N CÂN B NG ngư c; CON L C NGƯ C” nh m nghiên c u k hơn v lý thuy t m , - Nghiên c u s k t h p thu t toán m và nơ ron ñ ñi u khi n m ng nơ ron và s k t h p gi a chúng ñ t o ra nh ng b ñi u khi n cân b ng con l c ngư c. thông minh. Phương pháp th c nghi m: 2. M C ĐÍCH NGHIÊN C U S d ng ph n m m Matlab – Simulink làm công c xây d ng - Tìm hi u v con l c ngư c và các phương pháp ñi u khi n cân mô hình và mô ph ng h th ng. b ng nó; 3 4 5. Ý NGHĨA KHOA H C VÀ TH C TI N C A Đ TÀI CHƯƠNG 1 Con l c ngư c là cơ s ñ t o ra các h th ng t cân b ng như: T NG QUAN V CON L C NGƯ C xe hai bánh t cân b ng, tháp vô tuy n, giàn khoan, công trình bi n… 1.1. MÔ HÌNH CON L C NGƯ C Khi lý thuy t v các b ñi u khi n hi n ñ i ngày càng hoàn Xét h th ng con l c ngư c như hình 1.1. Con l c ngư c ñư c thi n hơn thì con l c ngư c là m t trong nh ng ñ i tư ng ñư c áp g n vào xe kéo b i ñ ng cơ ñi n. Chúng ta ch xét bài toán hai chi u, d ng ñ ki m tra các lý thuy t ñó. nghĩa là con l c ch di chuy n trong m t ph ng. Con l c ngư c không 6. C U TRÚC LU N VĂN th n ñ nh vì nó luôn ngã xu ng tr khi có l c tác ñ ng thích h p. M Đ U Gi s kh i lư ng c a con l c t p trung ñ u thanh như hình v Chương 1: T NG QUAN V CON L C NGƯ C (kh i lư ng thanh không ñáng k ). L c ñi u khi n u tác ñ ng vào xe. Đưa ra mô hình con l c ngư c, xây d ng các mô hình toán Yêu c u c a bài toán là ñi u khi n v trí xe và gi cho con l c ngư c h c, mô hình hóa trên Matlab - Simulink luôn th ng ñ ng (con l c luôn cân b ng). Chương 2: LÝ THUY T M Chương này trình bày lý thuy t ñi u khi n m ñ làm cơ s cho các chương sau xây d ng b ñi u khi n m - nơron. ...