Bài báo trình bày một cách thiết kế bộ điều khiển thích nghi mờ dựa theo mô hình mẫu kết hợp mạng neuron để điều khiển cho các hệ cơ điện tử đủ cơ cấu chấp hành được mô tả dưới dạng phương trình Euler -Lagrange. Bộ điều khiển đề xuất dựa trên ý tưởng tìm các tham số tối ưu tập mờ đầu vào của bộ điều khiển mờ theo Takagi và Sugeno dựa trên mạng neuron, và sau đó thích nghi on-line các tham số của tập mờ đầu ra dựa trên thuật toán thích nghi được thiết kế theo thuyết Lyapunov. | Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ THÍCH NGHI THEO MÔ HÌNH MẪU VÀ MẠNG NEURON CHO CÁC HỆ CƠ ĐIỆN TỬ Phạm Văn Thiêm1*, Lại Khắc Lãi1, Phạm Ngọc Sâm2 Tóm tắt: Bài báo trình bày một cách thiết kế bộ điều khiển thích nghi mờ dựa theo mô hình mẫu kết hợp mạng neuron để điều khiển cho các hệ cơ điện tử đủ cơ cấu chấp hành được mô tả dưới dạng phương trình Euler -Lagrange. Bộ điều khiển đề xuất dựa trên ý tưởng tìm các tham số tối ưu tập mờ đầu vào của bộ điều khiển mờ theo Takagi và Sugeno dựa trên mạng neuron, và sau đó thích nghi on-line các tham số của tập mờ đầu ra dựa trên thuật toán thích nghi được thiết kế theo lý thuyết Lyapunov. Tính bám ổn định một quỹ đạo cho trước, cũng như tính hội tụ của thuật toán vừa được chứng minh bằng lý thuyết và vừa được kiểm chứng cả bằng mô phỏng và thực nghiệm trên đối tượng thực, robot RD5NT 5 bậc tự do. Từ khóa: Lyapunov, Thích nghi mờ, Mạng neuron, Mô hình mẫu, Euler-lagrange, Robot RD5NT 5DOF. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Một trong các ứng dụng điều khiển thụ động được nhắc tới nhiều nhất trong những năm gần đây là điều khiển hệ Euler – Lagrange [1]. trong khuôn khổ của bài báo, tác giả đề cập đến hệ Euler – Lagrange đủ cơ cấu chấp hành. Đó là hệ của vector trạng thái q và đạo hàm của nó được mô tả bởi: u M(q)q C(q, q )q Dq G(q) S sgn(q ) (1) u R m : vector tín hiệu điều khiển. M(q) : Ma trận Moment quán tính thỏa mãn tính chất M(q) M(q)T 0, q R m . C(q, q ) : Ma trận Coriolis và quán tính ly tâm ; G(q) : Ma trận trọng lực. D : Ma trận đường chéo ma sát nhớt.; S : Ma trận đường chéo ma sát Coulumb. Mục đích điều khiển hệ (1), bám ổn định quỹ đạo cho trước q d (t ) (tồn tại một tín hiệu đặt u d là nghiệm của (1)), gọi là quỹ đạo mẫu, theo nghĩa là: lim e(t ) 0 , e(t ) là hữu hạn t (2) với e(t ) qd q được định nghĩa là sai lệch bám. Khi đó, từ (2) ta luôn luôn chuyển bài toán điều khiển bám ổn định về bài toán điều khiển ổn định tiệm cận tại gốc tạo độ cho hệ sai số: e
