THIẾT KẾ CÁC BỘ ĐIỀU KHIỂN PID VÀ FLC-SUGENO TỐI ƯU CHO HỆ THỐNG QUẠT GIÓ - CÁNH PHẲNG SỬ DỤNG THUẬT TOÁN PSO

Tóm tắt

Trong bài báo này, chúng tôi trình bày việc thiết kế bộ điều khiển mờ (Fuzzy Logic Controller – FLC) tối ưu dựa trên thuật toán tối ưu bầy đàn (Particle Swarm Optimization - PSO). Bộ điều khiển FLC được thiết kế với các hàm thuộc được phân bố đều và đối xứng trên miền xác định của các biến. Hệ luật điều khiển được xây dựng dựa trên mối quan hệ biến thiên đơn điệu tăng giữa biến đầu ra với các biến đầu vào, sử dụng thuật toán PSO để tối ưu hoá trọng số mỗi luật mờ của hệ luật. Để so sánh và đánh giá tính hiệu quả của phương pháp thiết kế được đề xuất, bộ điều khiển PID cũng được thiết kế tối ưu, trong đó các hệ số Kp, Ki, Kd và hệ số lọc (Filter coefficient, ký hiệu là KN) được tìm kiếm bằng thuật toán PSO. Đối tượng điều khiển là hệ thống quạt gió – cánh phẳng (Fan and Plate System - F&P). Đây là một đối tượng có tính phi tuyến mạnh và khó điều khiển. Kết quả mô phỏng cho thấy các bộ điều khiển sau khi tối ưu cho chất lượng điều khiển tăng lên đáng kể. Đặc biệt, bộ điều khiển FLC với trọng số luật tối ưu cho kết quả điều khiển là tốt hơn cả. Qua nghiên cứu thấy rằng, việc thiết kế bộ điều khiển FLC với thuật toán tối ưu PSO là một phương pháp rất hiệu quả.