Đánh giá độ tin cậy và điều khiển thích nghi trong hệ thống cân bằng

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1. STATE OF THE ART TRONG ĐIỀU KHIỂN VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG XEM XÉT SỰ XUỐNG CẤP CỦA CƠ CẤU CHẤP HÀNH

1.2. NGHIÊN CỨU VỀ ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG CÂN BẰNG VÀ ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN

2. CHƯƠNG 2: ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG XEM XÉT MỐI QUAN HỆ ĐIỀU KHIỂN VÀ SỰ XUỐNG CẤP CỦA CƠ CẤU CHẤP HÀNH

2.1. ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KHIỂN ĐẾN SỰ XUỐNG CẤP CƠ CẤU CHẤP HÀNH

2.2. ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG XEM XÉT SỰ XUỐNG CẤP CƠ CẤU CHẤP HÀNH

2.3. Sơ đồ khối độ tin cậy (Reliability block diagram) Rausand & Hoyland

2.4. Độ tin cậy hệ thống xem xét sự xuống cấp cơ cấu chấp hành

3. CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN HỆ CÂN BẰNG “K-OUT-OF-N PAIRS: G BALANCED SYSTEM” XEM XÉT MỐI QUAN HỆ GIỮA ĐIỀU KHIỂN VÀ SỰ XUỐNG CẤP CỦA CƠ CẤU CHẤP HÀNH

3.1. GIỚI THIỆU QUADROTOR

3.2. PHÂN TÍCH HỆ THỐNG DƯỚI GÓC NHÌN LÀ MỘT HỆ CÂN BẰNG

3.3. MÔ HÌNH TOÁN HỌC QUADROTOR

3.3.1. Định nghĩa các khung hệ tọa độ

3.3.2. Tín hiệu điều khiển

3.3.3. Mô hình toán học của một quadrotor

3.4. THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN QUADROTOR

3.4.1. Kiến trúc của hệ điều khiển

3.4.2. Mô hình tuyến tính tham số biến đổi (LPV) cho quadrotor

3.4.3. Bộ hoạch định quỹ đạo và điều khiển hồi tiếp cho phụ hệ vị trí

3.4.4. Bộ điều khiển dự đoán mô hình cho phụ hệ góc

3.5. ĐIỀU KHIỂN XEM XÉT SỰ XUỐNG CẤP CỦA CƠ CẤU CHẤP HÀNH

3.5.1. Quan sát sự xuống cấp cơ cấu chấp hành

3.5.2. Quan sát chênh lệch tốc độ xuống cấp cơ cấu chấp hành theo cặp trong hệ thống “K-out-of-n pairs: G balanced system”

3.5.3. Các phương án thực hiện

3.5.4. Thành lập mô hình không gian trạng thái tích hợp quá trình xuống cấp cho hệ thống và điều khiển thích nghi

3.5.5. Sử dụng mô hình không gian trạng thái mặc định và điều khiển thích nghi sử dụng hàm chi phí phi tuyến

4. CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT HỆ THỐNG VÀ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI SỰ XUỐNG CẤP CỦA CƠ CẤU CHẤP HÀNH

4.1. THÔNG SỐ CHUNG ĐỐI TƯỢNG VÀ HỆ ĐIỀU KHIỂN

4.2. KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG THÍCH NGHI SỰ XUỐNG CẤP CỦA CƠ CẤU CHẤP HÀNH THEO PHƯƠNG ÁN 1

4.2.1. Khảo sát khả năng điều khiển của hệ thống

4.2.2. Điều khiển hệ thống thích nghi sự xuống cấp cơ cấu chấp hành

4.3. KHẢO SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI HỆ ĐIỀU KHIỂN VỚI PHỤ HỆ ĐIỀU KHIỂN GÓC THEO PHƯƠNG ÁN 2

4.3.1. Khảo sát khả năng điều khiển của hệ thống

4.3.2. Điều khiển hệ thống thích nghi sự xuống cấp cơ cấu chấp hành

4.4. SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI SỰ XUỐNG CẤP CƠ CẤU CHẤP HÀNH

5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN TRÊN MÔ PHỎNG

5.2. QUỸ ĐẠO 2

6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu

Nghiên cứu về độ tin cậy của hệ thống đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sức khỏe và sự an toàn của các hệ thống điều khiển. Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về điều khiển và độ tin cậy, nhưng mối quan hệ giữa chúng, đặc biệt trong bối cảnh hệ thống cân bằng, vẫn chưa được khai thác đầy đủ. Đặc điểm chính của hệ thống cân bằng là yêu cầu duy trì trạng thái cân bằng, điều này đòi hỏi các chính sách điều khiển thích nghi phải được áp dụng một cách nghiêm ngặt. Luận văn này nhằm mục đích phân tích và đánh giá độ tin cậy của hệ thống cân bằng trong bối cảnh sự xuống cấp của cơ cấu chấp hành. Hệ thống điều khiển cần phải thích ứng không chỉ với các điều kiện làm việc mà còn với sự suy giảm hiệu suất của các thành phần. Do đó, việc nghiên cứu mối quan hệ giữa điều khiển và độ tin cậy là rất cần thiết để đảm bảo tính ổn định và hiệu suất của hệ thống.

II. Đánh giá độ tin cậy hệ thống

Đánh giá độ tin cậy của hệ thống cân bằng là một vấn đề phức tạp, đặc biệt khi xem xét sự xuống cấp của cơ cấu chấp hành. Nghiên cứu cho thấy rằng điều khiển có thể ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy thông qua các hành động điều khiển có thể làm tăng áp lực lên các cơ cấu chấp hành. Khi cơ cấu chấp hành bị xuống cấp, điều này dẫn đến yêu cầu tăng cường độ điều khiển để duy trì hiệu suất, từ đó làm gia tăng sự xuống cấp hơn nữa. Mô hình hóa và phân tích độ tin cậy có thể được thực hiện thông qua các sơ đồ khối độ tin cậy, giúp nhận diện và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của hệ thống. Việc hiểu rõ mối quan hệ này sẽ giúp xây dựng các chính sách điều khiển thích nghi hiệu quả hơn, giảm thiểu rủi ro và tổn thất trong các hệ thống thực tế.

III. Điều khiển thích nghi cho hệ thống cân bằng

Chính sách điều khiển thích nghi được đề xuất trong luận văn nhằm mục đích cải thiện độ tin cậy của hệ thống cân bằng khi xem xét sự xuống cấp của cơ cấu chấp hành. Việc áp dụng điều khiển thích nghi cho phép hệ thống tự động điều chỉnh các tham số điều khiển dựa trên trạng thái hiện tại của cơ cấu chấp hành. Điều này không chỉ giúp duy trì hiệu suất mà còn kéo dài tuổi thọ của hệ thống. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các phương pháp điều khiển thích nghi có thể giảm thiểu tác động tiêu cực của sự xuống cấp và cải thiện khả năng hoạt động bền vững của hệ thống. Bằng cách sử dụng các mô hình toán học và mô phỏng, luận văn đã chứng minh rằng điều khiển thích nghi có thể mang lại hiệu quả cao trong việc duy trì trạng thái cân bằng, đồng thời đảm bảo độ tin cậy của hệ thống trong điều kiện khắc nghiệt.

IV. Phân tích và kết luận

Tổng kết lại, luận văn đã chỉ ra tầm quan trọng của việc nghiên cứu mối quan hệ giữa độ tin cậy và điều khiển trong hệ thống cân bằng. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các chính sách điều khiển thích nghi có thể cải thiện đáng kể độ tin cậy của hệ thống, đặc biệt trong bối cảnh sự xuống cấp của cơ cấu chấp hành. Những phương pháp và mô hình được phát triển trong luận văn không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có tính ứng dụng cao trong thực tiễn, mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực kỹ thuật điều khiển và tự động hóa.

Luận văn thạc sĩ: Đánh giá độ tin cậy và điều khiển thích nghi cho hệ thống cân bằng