Nghiên cứu ứng dụng bộ điều khiển PID dựa trên mạng nơ-ron nhân tạo thích nghi cho hệ thống điều khiển tàu thủy
Thông tin này không được cung cấp trực tiếp trong văn bản.
Luận án này tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển bộ điều khiển PID thích nghi dựa trên mạng nơ-ron nhân tạo (BPNN) cho hệ thống điều khiển hướng đi của tàu thủy. Các phương pháp điều khiển PID truyền thống, dù phổ biến, thường yêu cầu mô hình động học chính xác và gặp khó khăn với tính phi tuyến cùng nhiễu loạn bên ngoài của tàu. Để khắc phục, đề tài đề xuất một bộ điều khiển PID thông minh, kết hợp PID với BPNN, cho phép tự động điều chỉnh các tham số Kp, Ki, Kd trong thời gian thực mà không cần mô hình toán học chính xác của đối tượng.
Nghiên cứu cũng giới thiệu và ứng dụng bộ nhận dạng mô hình tàu thủy dựa trên mạng nơ-ron truyền thẳng, được huấn luyện theo phương pháp trực tuyến tăng cường. Điều này giúp bộ điều khiển có khả năng nhận dạng mô hình tàu phi tuyến biến đổi theo thời gian, nâng cao tính thích nghi và chất lượng điều khiển.
Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết và thực nghiệm, bao gồm mô phỏng trên phần mềm Matlab và thử nghiệm trên tàu mô hình thu nhỏ. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm chứng minh rằng bộ điều khiển PID nơ-ron thích nghi được đề xuất (có hoặc không có bộ nhận dạng) hoạt động ổn định, hiệu quả hơn so với bộ điều khiển PID truyền thống. Nó thể hiện độ vọt lố nhỏ, thời gian xác lập nhanh, góc bẻ lái nhỏ hơn và khả năng thích nghi tốt với các nhiễu loạn môi trường như gió và dòng chảy.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc đề xuất mô hình điều khiển PID nơ-ron lan truyền ngược tăng cường kết hợp với PID truyền thống, cùng với bộ nhận dạng nơ-ron cho mô hình tàu thủy, nhằm nâng cao chất lượng điều khiển và khả năng thích nghi. Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn quan trọng, góp phần hoàn thiện cơ sở lý thuyết điều khiển PID kết hợp mạng nơ-ron nhân tạo và thúc đẩy ứng dụng điều khiển thông minh trong ngành hàng hải Việt Nam, đặc biệt trong bối cảnh Cách mạng công nghiệp 4.0.