NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN FTSM THÍCH NGHI VÀ BỘ QUAN SÁT HGO TỔNG HỢP HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BĂNG VẬT LIỆU NHIỀU ĐỘNG CƠ
Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Luận án này tập trung nghiên cứu và đề xuất phương pháp điều khiển cho hệ truyền động (HTĐ) nhiều động cơ điện, vận chuyển băng vật liệu, một thành phần đặc biệt quan trọng trong các tổ hợp thiết bị kỹ thuật công nghiệp và quốc phòng. Với yêu cầu ngày càng cao về chất lượng, việc nâng cao hiệu suất điều khiển các hệ truyền động này là cấp thiết.
Mục tiêu chính của luận án là nghiên cứu phương pháp ước lượng lực căng và điều khiển cho hệ truyền động nhiều động cơ vận chuyển băng vật liệu có tham số biến đổi, nhằm cải thiện chất lượng điều khiển. Đối tượng nghiên cứu là hệ truyền động vận chuyển băng vật liệu nhiều động cơ, với phạm vi cụ thể bao gồm ước lượng lực căng, điều khiển lực căng và tốc độ dài. Luận án giả định hệ di chuyển một chiều, không có hiện tượng trượt băng, biến dạng vật liệu tuân theo định luật Hooke và cơ cấu chấp hành lý tưởng.
Phương pháp nghiên cứu bao gồm tổng kết các công trình trước, xây dựng mô hình đối tượng, đề xuất bộ điều khiển và bộ quan sát phù hợp, sau đó chứng minh tính ổn định và hội tụ, và kiểm chứng bằng mô phỏng máy tính.
Về ý nghĩa khoa học, luận án đề xuất sử dụng bộ quan sát high-gain (HGO) để ước lượng lực căng mà không cần cảm biến, ứng dụng mạng nơron RBF để nhận dạng tham số bất định của mô hình, và phát triển bộ điều khiển trượt FTSM thích nghi để điều khiển lực căng, đảm bảo tính ổn định và bền vững trước nhiễu. Về ý nghĩa thực tiễn, thuật toán điều khiển đề xuất có thể giảm chi phí xây dựng hệ thống do loại bỏ nhu cầu về cảm biến lực căng và cảm biến đo sự thay đổi thông số mô hình.
Luận án đã xây dựng mô hình phi tuyến tổng quát của hệ truyền động, thiết kế khâu nhận dạng sức căng HGO và nhận dạng mô hình bằng mạng nơ ron, tổng hợp bộ điều khiển FTSM thích nghi, và chứng minh tính ổn định bằng lý thuyết Lyapunov. Các kết quả mô phỏng trên Matlab-Simulink và mô phỏng theo thời gian thực HIL đã kiểm chứng hiệu quả của thuật toán. Luận án khẳng định đạt được các mục tiêu đề ra về nâng cao tính bền vững, đảm bảo ổn định lực căng và tốc độ dài, cũng như cải thiện đặc tính động và tĩnh của hệ thống.