I. Thiết kế bộ điều khiển PI
Thiết kế bộ điều khiển PI là trọng tâm của luận văn, tập trung vào việc áp dụng giải thuật di truyền để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống treo tích cực. Bộ điều khiển PI/PD mờ được thiết kế nhằm cải thiện hai chỉ tiêu chất lượng chính: sự thoải mái của hành khách và khả năng bám đường của xe. Phương pháp này kết hợp kỹ thuật điều khiển mờ với giải thuật di truyền để tạo ra một hệ thống điều khiển linh hoạt và hiệu quả. Kết quả mô phỏng bằng Matlab/Simulink cho thấy sự ưu việt của bộ điều khiển này so với các phương pháp truyền thống như PID tuyến tính.
1.1. Giải thuật di truyền trong thiết kế bộ điều khiển
Giải thuật di truyền được sử dụng để tối ưu hóa các thông số của bộ điều khiển PI/PD mờ. Phương pháp này cho phép tìm kiếm các giá trị tối ưu cho các hệ số Kp, Ki, và Kd, đồng thời xác định hệ quy tắc mờ phù hợp. Quá trình này đảm bảo rằng bộ điều khiển có thể thích ứng với các điều kiện mặt đường khác nhau, từ đó nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống treo.
1.2. So sánh với bộ điều khiển PID tuyến tính
Kết quả mô phỏng cho thấy bộ điều khiển PI/PD mờ vượt trội hơn so với bộ điều khiển PID tuyến tính trong việc giảm dao động thẳng đứng của thân xe và duy trì độ biến dạng lốp xe ở mức tối ưu. Điều này chứng minh tính hiệu quả của việc kết hợp kỹ thuật điều khiển mờ và giải thuật di truyền trong thiết kế hệ thống điều khiển.
II. Ứng dụng trong kỹ thuật cơ điện tử
Luận văn tập trung vào ứng dụng trong kỹ thuật cơ điện tử, cụ thể là hệ thống treo tích cực ¼ xe kiểu Macpherson. Hệ thống này được mô hình hóa và phân tích để đánh giá hiệu suất của bộ điều khiển PI/PD mờ. Kết quả cho thấy bộ điều khiển này không chỉ cải thiện sự thoải mái của hành khách mà còn đảm bảo khả năng bám đường của xe, đặc biệt trong các điều kiện mặt đường phức tạp.
2.1. Mô hình hóa hệ thống treo
Hệ thống treo tích cực ¼ xe kiểu Macpherson được mô hình hóa chi tiết, bao gồm các phương trình chuyển động và các thông số vật lý. Mô hình này cho phép phân tích sâu hơn về tác động của bộ điều khiển PI/PD mờ lên các chỉ tiêu chất lượng của hệ thống.
2.2. Phân tích ổn định và tối ưu hóa
Quá trình phân tích ổn định được thực hiện để đảm bảo rằng hệ thống treo hoạt động ổn định trong các điều kiện khác nhau. Tối ưu hóa điều khiển được thực hiện thông qua giải thuật di truyền, giúp cải thiện hiệu suất tổng thể của hệ thống.
III. Kết quả và đánh giá
Luận văn đã đạt được những kết quả đáng kể trong việc thiết kế và ứng dụng bộ điều khiển PI/PD mờ. Các kết quả mô phỏng cho thấy sự cải thiện rõ rệt về sự thoải mái của hành khách và khả năng bám đường của xe. Tuy nhiên, vẫn còn một số hạn chế cần được khắc phục trong tương lai, như việc tối ưu hóa thêm các thông số và cải thiện độ chính xác của mô hình.
3.1. Những vấn đề đã thực hiện được
Luận văn đã thành công trong việc thiết kế bộ điều khiển PI/PD mờ dựa trên giải thuật di truyền, đồng thời áp dụng thành công vào hệ thống treo tích cực ¼ xe kiểu Macpherson. Kết quả mô phỏng cho thấy sự cải thiện đáng kể về hiệu suất hệ thống.
3.2. Những mặt hạn chế
Một số hạn chế của nghiên cứu bao gồm việc chưa tối ưu hóa hoàn toàn các thông số của bộ điều khiển và độ phức tạp của mô hình. Những vấn đề này cần được giải quyết trong các nghiên cứu tiếp theo để nâng cao hiệu quả của hệ thống.
