nhocso_94

New Member
Download Luận văn Nghiên cứu nâng cao tính bền vững cho hệ điều khiển thích nghi khi điều khiển hệ phi tuyến có tham số biến thiên và chịu nhiễu tác động

Download miễn phí Luận văn Nghiên cứu nâng cao tính bền vững cho hệ điều khiển thích nghi khi điều khiển hệ phi tuyến có tham số biến thiên và chịu nhiễu tác động





MỤC LỤC
Lời cam đoan 3
MỤC LỤC 4
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 7
LỜI NÓI ĐẦU 9
CHưƠNG MỞ ĐẦU 11
CHưƠNG I. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI 14
1.1 Lịch sử phát triển của hệ Điều khiển thích nghi 15
1.2 Các sơ đồ Điều khiển thích nghi 17
1.2.1 ĐKTN điều chỉnh hệ số khuếch đại 19
1.2.2 Hệ ĐKTN theo mô hình mẫu 19
1.2.3 Hệ ĐKTN tự chỉnh 20
1.3. Hệ Điều khiển thích nghi theo mô hình mẫu (MRAC) 23
1.3.1 Phương pháp MRAC trực tiếp 23
1.3.2 Phương pháp MRAC gián tiếp 24
1.4 Những khó khăn của ĐKTN khi đối tượng là phi tuyến 27
1.5 Kết luận chương 1 29
CHưƠNG II. TÍNH BỀN VỮNG CỦA HỆ ĐKTN 31
2.1 Độ bất định của mô hình hệ phi tuyến 32
2.1.1 Sai lệch có cấu trúc 33
2.1.2 Sai lệch không có cấu trúc 34
2.1.3 Mô hình tham số hoá 36
2.2 Đi ều khiển bền vững hệ phi tuyến 38
2.3 Khả năng mất ổn định của hệ ĐKTN khi đối tượng phi tuyến 39
2.3.1 Hiện tượng trôi tham số 40
2.3.2 Mất ổn định do hệ số lớn 41
2.3.3 Mất ổn định do tốc độ thích nghi nhanh 42
2.4 Điều khiển thích nghi bền vững 42
2.5. Kết luận chương 2 46
CHưƠNG III. TỔNG HỢP HỆ ĐKTN BỀN VỮNG 47
3.1. Các luật Điều khiển thích nghi bền vững 49
3.1.1 Phương pháp chiếu 50
3.1.2. Phương pháp hiệu chỉnh “Khe hở” 50
3.1.3 Phương pháp “vùng chết” 51
3.2 Hệ MRAC bền vững với các luật thích nghi chuẩn hoá 52
3.3 Kết luận của chương III. 60
CHưƠNG IV. BÀI TOÁN ỨNG DỤNG 62
1.1. Chọn đối tượng điều khiển 63
4.2 Nhận dạng đối tượng điều khiển 67
4.3 Tổng hợp mạch vòng tốc độ 71
4.4 Khảo sát kết quả bằng mô phỏng 75
4.5 Kết luận của chương 4. 87
KẾT LUẬN 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO



Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung:

tín hiệu nội.
uC(t), n1(t) , n2(t), n3(t): Tín hiệu bên ngoài tác động.
2.1.1 Sai lệch có cấu trúc
Là sai lệch biểu diễn đƣợc thông qua miền giá trị thích hợp cho tham số mô
hình. Khi mô hình hoá các đối tƣợng các thành phần sai lệch S đƣợc biểu diễn vào
cùng với mô hình dƣới dạng tham số. Chẳng hạn, sai lệch của mô hình với đối
tƣợng đƣợc thể hiện thông qua tham số dạng:
 ( v ) vX A x B u 

y = C
T
x
v là vecto tham số bất định  V, C vecto hằng.
R(p) y
-
u
n1 n2 n3
e x
§èi t•îng S
S0
LuËn v¨n Th¹c sü -34-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2.1.2 Sai lệch không có cấu trúc
Là sai lệch không biểu diễn đƣợc qua tham số mô hình mà phải nhờ đến
phƣơng pháp tổng quát hơn.
Các dạng sai lệch không có cấu trúc có thể có một trong 3 dạng quan hệ sau
đối với đối tƣợng:
a. Sai lệch cộng (additive Perturbations):
Gọi G và G0 là hàm truyền của đối tƣợng thật và mô hình tƣơng ứng. Quan
hệ giữa chúng xác định theo:
G = G0 +Ga (2.1)
Hình 2.2 Mô tả sai lệch cộng
Với: G0 là hàm truyền chuẩn bao gồm những thành phần có thể mô hình
đƣợc.
Ga là thành phần bất định của mô hình (kể đến các thành phần không mô
hình đƣợc hay là sai lệch mô hình thật với mô hình lý tƣởng).
Đối với nhiễu cộng thông thƣờng là không biết cấu trúc của nhiễu cộng
nhƣng ta giả thiết rằng nó bị chặn trên trong miền tần số, có nghĩa là :
|Ga(j)|  a()  (2.2)
Trong đó  a() là một hàm biết trƣớc
Để tìm  a()ta có thể dùng thực nghiệm tìm đáp ứng tần số sau đó tìm  a()
Tập các mô hình đối tƣợngđƣợc mô tả bởi
a = {G | | G(j) - G0(j) |  a()
Ga
G0
u
+ +
LuËn v¨n Th¹c sü -35-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
là có quan hệ sai lệch cộng đối với đối tƣợng
Trong bài toán ĐKTN, G0 có các tham số chƣa biết và các điểm cực và
không của nó không phải bao gồm trong Ga nhƣng đối với ĐKBV thì phải biết
chính xác G0 và sự bất định của điểm cực và không của nó bao gồm trong Ga.
Với bài toán ĐKTN thì yêu cầu Ga là ổn định (đa thức Hurwit).
b. Sai lệch nhân (Multiplicative Perturbations)
Gọi G, G0 có quan hệ:
G = G0 (1+ Gm) (2.3)
Với Gm ổn định và ràng buộc trong miền tần số:
|Gm(j)|  m()  (2.4)
Là sai lệch có mối quan hệ nhânđối với đối tƣợng
m() đƣợc gọi là biên trên đƣợc xác định từ thực nghiệm theo đáp ứng tần số.
Tập các mô hình đối tƣợng m đƣợc mô tả bởi công thức:
m = {G |
)(
)j(G
)j(G)j(G
m
0
0 


}
Là có mối quan hệ sai lệch nhân đối với đối tƣợng
Đối với nhiễu nhân thông thƣờng cũng không biết cấu trúc của nhiễu nhƣng
ta giả thiết rằng nó bị chặn trên trong miền tần số, có nghĩa là:
|  m(j)|   m()  
c. Sai lệch hệ số (Factor Perturbations)
Gọi G, G0 đƣợc biểu diễn dạng phân thức:
Hình 2.3 Biểu diễn sai lệch nhân
G0
y
u +
+
Gm
LuËn v¨n Th¹c sü -36-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
G(s) =
0
0
0
0
0
M
N
G ,
MM
NN



(2.5)
Với: N0 và M0 bền, nguyên tố cùng nhau.
G0 là hàm hữu tỷ bền và hợp thức và N, M bền và nguyên tố cùng nhau.
N, M gọi là thành phần sai lệch số của mô hình.
Trong 3 dạng trên, dạng thứ 3 đƣợc dùng phổ biến vì có ƣu điểm là biểu diễn
đƣợc lớp các mô hình rộng hơn và tham số hoá mô hình dễ dàng hơn.
2.1.3 Mô hình tham số hoá
Ở đây, ta quan tâm dạng sai lệch thứ 3 và mô hình biểu diễn trong hệ gián
đoạn SISO trong miền thời gian:
(M0 + M) y(t) = (N0 + N) u(t) + d1(t) (2.6 )
với M0 và N0 là các đa thức Hurwit.
N0(q
-1
) = b0 + b1q
-1
+ ... bmq
-m
M0(q
-1
) = 1 + a1q
-1
+ ... amq
-n
Với n > m (thông thƣờng trong điều khiển n = m + 1) và véc tơ tham số:
 = [-a1, ... - an, b0, ... bm]
T
là bất định hằng (hệ LTI)
Nhƣ vậy: G0 (q
-1
) = M0
-1
.N0 là mô hình đối tƣợng chuẩn.
M, N là thành phần động học khó hay không thể mô hình đƣợc.
d1(t) nhiễu tác động lên hệ thống.
Trong bài toán ĐKTNBV, ta có các giả thiết sau:
N
N0
+
+ y
u
M0
-1
M
Hình 2.4 Các biểu diễn sai lệch số
- +
LuËn v¨n Th¹c sü -37-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
A1.Các hệ số của đa thức N0(q
-1
) và M0(q
-1) ứng với mô hình G0(q
-1) nằm trong
miền lỗi  cho trƣớc.
A2. M và N là ổn định tham số biến đổi (time-varying), bị chặn và thoả mãn:



D
M
N với D cho trƣớc.
A3. d1(t)  l, tức là d1(t) bị chặn thoả mãn:
| d1(t) |  D1 với D1 biết trƣớc.
Các giả thiết này dùng cho tổng hợp các bộ đánh giá tham số bền vững ở
phần sau:
Biểu diễn dạng tham số hoá:
Từ (2.6) ta có: y(t) = (1 - M0) y(t) + N0 u(t) + N u(t) - M y(t) + d1(t)
Đặt: d2(t) =














)t(y
)t(u
M
N
T =N u(t) - M y(t)
d(t) = d1(t) + d2(t): nhiễu tổng
T(t-1) = [y(t-1), ... y(t-n), u(t-1) ... u(t-n)]T
Ta có mô hình tham số khi xét nhiễu và thành phần không mô hình đƣợc:
y(t) = T(t-1) + d(t) (2.7)
Đây chính là mô hình ARX quen thuộc. Nhƣ vậy, một đối tƣợng bất kỳ đƣợc
biểu diễn dạng sai lệch kiểu hệ số đều có thể đƣa về dạng mô hình ARX, trong đó
nhiễu d(t) bao gồm nhiễu (noise) tác động lên đối tƣợng và thành phần động học
không thể mô hình. Do đó, ngƣời ta gọi chung d(t) là sai lệch nhiễu (disturbances
hay perturbations).
* Xác định giá trị chặn trên của d2(t) :
| d2(t) |  D2(t) = D.
t
max
0
(| u() |, | y() |)
gọi (t) = y(t) -
)t(yˆ
: sai lệch dự đoán, với
)t(yˆ
= T(t-1)
ˆ
(t-1): đầu ta y(t) đƣợc tính theo mô hình chuẩn.
ˆ
(t-1): giá trị đánh giá của (t-1).
LuËn v¨n Th¹c sü -38-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2.2 Điều khiển bền vững hệ phi tuyến
Mục đích duy nhất của thiết bị điều khiển là đạt đƣợc các chức năng theo yêu
cầu. Để đạt mục đích đó bộ điều khiển phải thiết kế sao cho ít nhạy cảm có nghĩa là
phải bền vững đối với một lớp đặc tính không xác định (Nhiễu) mà chắc chắn sẽ
gặp trong thực tế. Nói cách khác là bộ điều khiển bền vững đảm bảo tính ổn định
của hệ kín và chức năng của nó không những đảm bảo với mô hình chuẩn của đối
tƣợng mà còn đảm bảo với một họ đối tƣợng (Một lớp các đối tƣợng) trong đó có
đối tƣợng đang khảo sát.
Xét hệ thống kín trên hình Hình 2.5
Trong đó C, F là thiết bị điều khiển đƣợc thiết kế dể đảm bảo ổn định cho
phần chuẩn (Phần xác mô hình đƣợc) của mô hình đối tƣợng và phần này có hàm
truyền là G0(s) và xác định đƣợc.
G(s): Hàm truyền của đối tƣợng thực
d, du, dn, ym : Trị số biên của các tín hiệu đầu vào
du d
ym + u+ u0 + y
yc yn + dn
Hình 2.5 Hệ thống kín tổng quát
G(s) là thay mặt cho một họ đối tƣợng thực trong đó có mô hình chuẩn có
hàm truyền danh định là G0(s) và có sai lệch mô hình đƣợc mô tả bằng biên chặn
trên nào đó trong miền tần số.
Sai lệch mô hình chuẩn G0(s) và đối tƣợng G(s) đƣợc mô tả bằng 1 trong 3
dạng sai lệch đã phân tích ở trên
C(s)...
 
Các chủ đề có liên quan khác
Tạo bởi Tiêu đề Blog Lượt trả lời Ngày
D Nâng cao hiệu quả áp dụng các phương pháp địa chất và địa vật lý hiện đại nghiên cứu địa chất môi trường vùng đồng bằng sông hồng và cửu long Khoa học Tự nhiên 0
D Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy và thiết bị nâng hạ phần 3 Khoa học kỹ thuật 0
D Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy và thiết bị nâng hạ Phần 2 Khoa học kỹ thuật 0
D Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy và thiết bị nâng hạ phần 1 Khoa học kỹ thuật 0
D Nâng cao chất lượng nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực kế toán tại trường Đại học Kinh tế - Kỹ thuật Công nghiệp Luận văn Sư phạm 1
D Nghiên cứu nâng cao chất lượng điện năng và giảm tổn thất trong lưới điện phân phối, ứng dụng vào lưới điện của công ty điện lực Lào Khoa học kỹ thuật 0
D Nghiên cứu ứng dụng statcom trong việc nâng cao ổn định điện áp trong hệ thống điện có kết hợp nguồn điện gió Khoa học kỹ thuật 0
D Nghiên Cứu Nâng Cao Chất Lượng Cho Thiết Bị Điều Chỉnh Điện Áp Trong Lưới Điện Phân Phối Luận văn Kinh tế 0
D Nghiên cứu các giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong lưới phân phối điện sử dụng các thiết bị D-FACTS Khoa học kỹ thuật 0
D Nghiên cứu các giải pháp nâng cao chất lượng điện năng trong lưới phân phối Nông Lâm Thủy sản 0

Các chủ đề có liên quan khác

Top