1
MỞ ĐẦU
1. L do chn đ ti
Hệ điều khiển truyền thống thì sau một khoảng thời gian làm việc đủ
lâu, đối tượng sẽ sinh ra hiện tượng mệt mỏi về cơ cấu vật lý, dẫn đến
chất lượng điều khiển không còn được đảm bảo như thủa ban đầu.
Giải pháp đơn giản để hỗ trợ cho hệ truyền thống mà ở đó xuất hiện
những lỗi tương tự như trên, là phương pháp điều khiển học lặp. Với
điều khiển học lặp, người ta không cần phải chỉnh định lại bộ điều
khiển truyền thống, không cần can thiệp sâu vào hệ thống đã có. Tuy
nhiên, điều khiển học lặp không phải áp dụng được thành công cho
mọi lớp hệ, nhất là những hệ mất ổn định. Vì vậy việc nghiên cứu,
tìm ra giải pháp thông minh để can thiệp sơ bộ trước vào hệ, tạo khả
năng áp dụng được điều khiển học lặp cho nó, cũng như xác định
được luật chỉnh định áp dụng được cho nhiều lớp hệ, là mang tính
cấp thiết.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Luận án 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.
Nếu xem sai lệch mô hình toán của quá trình và sai lệch của cơ cấu
chấp hành như nhiễu tổng thì luận án cần phải ước lượng thông minh
được thành phần nhiễu tổng này. Điều này, thông qua việc điều khiển
bù nhiễu tổng, sẽ mở rộng được phạm vi ứng dụng của phương pháp
điều khiển kết hợp giữa ILC và phương pháp truyền thống.
Luận án thiết kế thuật toán điều khiển dựa trên hai mục tiêu trước để
điều khiển hai đối tượng làm việc theo mẻ trong công nghiệp là
robots và hệ phản ứng hóa học khuấy trộn liên tục.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án
Đối tượng nghiên cứu của luận án: Robots công nghiệp và lò phản
ứng hóa học liên tục (CSTR).
Phạm vi nghiên cứu của luận án: xác định tham số cho hàm học tuyến
tính, đảm bảo tính hội tụ cho quá trình học. Ứng dụng điều khiển học lặp
cho robot công nghiệp và lò phản ứng hóa học liên tục.
4. Ý nghĩa khoa hc và thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa học:
2
Thứ nhất là xác định điều kiện hội tụ cho cho các quá trình học tuyến
tính. Thứ hai là xây dựng phương pháp nhận dạng nhiễu. Thứ ba là
đề xuất phương pháp điều khiển học lặp cho nhiều nhiều lớp đối
tượng khác nhau.
Ý nghĩa thực tiễn:
Các kết quả nghiên cứu đã được kiểm chứng thông qua thực nghiệm
mô phỏng với những đối tượng công nghiệp, chứng tỏ khả năng ứng
dụng thực tiễn, giúp cho việc ứng dụng của phương pháp điều khiển
học lặp là có triển vọng.
5. Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp nghiên cứu lý thuyết và kiểm chứng bằng thực nghiệm
Nghiên cứu lý thuyết xác định điều kiện hội tụ cho cho các
quá trình học tuyến tính, từ đó chọn được tham số học tối ưu cho
hàm học của điều khiển học lặp;
Xây dựng phương pháp nhận dạng nhiễu nói riêng và các
thành phần bất định hàm nói chung có trong đối tượng điều khiển
mà không cần sử dụng đến mô hình toán của đối tượng điều khiển,
phục vụ điều khiển bù sai lệch mô hình;
Kiểm chứng kết quả lý thuyết bằng thực nghiệm mô phỏng
với những đối tượng công nghiệp có tính chất động học khác xa
nhau, bản chất vật lý cũng khác nhau.
6. Kết quả mi của luận án
Kết quả nghiên cứu mới của luận án có thể được tóm tắt tập trung
vào các điểm chính sau:
Luận án đã đã xây dựng được các điều kiện xác định tham số hàm
học tuyến tính để quá trình học là hội tụ.
Luận án đã đề xuất được nguyên tắc ước lượng thông minh thành
phần nhiễu tổng.
Luận án đã xây dựng được thuật toán điều khiển dựa trên những đề
xuất trên để điều khiển hai đối tượng làm việc theo mẻ (batch
processes) trong công nghiệp là robots và hệ CSTR
7. Cu trc của luận án
Luận án được trình bày trong 4 chương với nội dung tóm tắt như sau:
Chương 1 nêu tổng quan các kết quả đã có liên quan đến điều
khiển học lặp, đánh giá tính hội tụ của quá trình học.