Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu thế tự động hóa và hiện đại hóa sản xuất, các hệ thống điều khiển thông minh ngày càng giữ vai trò thiết yếu nhằm xử lý những đối tượng có độ phức tạp cao, đặc tính phi tuyến và tham số biến đổi liên tục. Lý thuyết điều khiển mờ (Fuzzy Logic Control) ra đời và phát triển mạnh mẽ nhờ khả năng tự động hóa kinh nghiệm điều khiển của chuyên gia mà không đòi hỏi mô hình toán học chính xác tuyệt đối của đối tượng. Nhờ sự hỗ trợ của kỹ thuật vi xử lý hiện đại, các bộ điều khiển mờ đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp như sản xuất điện năng, xi măng, cũng như trong các thiết bị dân dụng và y học.

Song song với sự phát triển của hệ thống điện xoay chiều, động cơ điện một chiều (DC Motor) vẫn giữ một vị trí quan trọng trong nền công nghiệp hiện đại, đặc biệt là trong các hệ thống đòi hỏi điều chỉnh tốc độ liên tục trong phạm vi rộng và khả năng chịu quá tải cao như đầu máy xe điện, giao thông vận tải, máy cán thép, máy công cụ lớn, công nghệ sản xuất giấy và hệ thống tay máy robot. Mặc dù chi phí chế tạo động cơ một chiều cao hơn và yêu cầu bảo dưỡng cổ góp phức tạp hơn động cơ không đồng bộ, nhưng mạch lực và mạch điều khiển của hệ truyền động một chiều lại đơn giản, cho phép điều chỉnh tốc độ linh hoạt và chính xác mà không cần đến các bộ biến tần công suất lớn đắt tiền.

Nhằm giải quyết bài toán nâng cao chất lượng điều khiển truyền động động cơ một chiều kích từ độc lập, đồ án tốt nghiệp "Thiết kế bộ điều khiển cho tốc độ động cơ một chiều theo thuật toán logic mờ" của tác giả Phạm Đình Thanh tập trung giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về tập mờ, logic mờ và cấu trúc của các bộ điều khiển mờ.
  2. Khảo sát nguyên lý làm việc, đặc tính cơ và các phương pháp điều chỉnh tốc độ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập.
  3. Lựa chọn giải pháp điều khiển thích hợp và xây dựng mô hình toán học của động cơ điện một chiều.
  4. Thiết kế cấu trúc bộ điều khiển mờ nhiều đầu vào một đầu ra (MISO), xác định các hàm liên thuộc, ma trận luật hợp thành và phương pháp giải mờ.
  5. Xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều trên nền tảng phần mềm MATLAB & Simulink nhằm đánh giá chất lượng đáp ứng của hệ thống.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là thuật toán điều khiển mờ và hệ truyền động động cơ điện một chiều kích từ độc lập. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc mô hình hóa toán học đối tượng động cơ, thiết kế bộ điều khiển mờ thông qua công cụ Fuzzy Logic Toolbox và tiến hành mô phỏng khảo sát đặc tính tốc độ của hệ thống trên phần mềm MATLAB & Simulink.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết tập mờ do Giáo sư Lotfi Zadeh (Đại học California, Hoa Kỳ) đề xuất từ năm 1965. Khác với lý thuyết tập hợp kinh điển vốn chỉ gán giá trị nhị phân 0 hoặc 1, tập mờ gán cho mỗi phần tử một mức độ liên thuộc nằm trong đoạn từ 0 đến 1 thông qua hàm liên thuộc $\mu_A(x) \in [0, 1]$. Các phép toán cơ bản trên tập mờ được tác giả áp dụng bao gồm:

  • Phép hợp hai tập mờ (tương đương phép OR logic): Xác định theo quy tắc lấy cực đại $\mu_{A \cup B}(x) = \max{\mu_A(x), \mu_B(x)}$.
  • Phép giao hai tập mờ (tương đương phép AND logic): Xác định theo quy tắc lấy cực tiểu $\mu_{A \cap B}(x) = \min{\mu_A(x), \mu_B(x)}$.
  • Phép bù của một tập mờ (tương đương phép NOT logic): Xác định theo công thức $\mu_{A^c}(x) = 1 - \mu_A(x)$.

Về phía đối tượng điều khiển, lý thuyết truyền động điện một chiều kích từ độc lập được thiết lập qua hệ thống phương trình cân bằng điện áp mạch phần ứng, phương trình sức điện động và phương trình mômen điện từ:

  • Phương trình cân bằng điện áp: $U_ư = E_ư + (R_ư + R_f) I_ư$
  • Phương trình sức điện động phần ứng: $E_ư = K \Phi \omega = K_e \Phi n$
  • Phương trình mômen điện từ: $M_{đt} = K \Phi I_ư$
  • Phương trình đặc tính cơ: $\omega = \frac{U_ư}{K\Phi} - \frac{R_ư + R_f}{(K\Phi)^2} M$

Trong đó, $U_ư$ là điện áp phần ứng, $E_ư$ là sức điện động, $I_ư$ là dòng điện phần ứng, $R_ư$ là điện trở mạch phần ứng (gồm điện trở cuộn dây phần ứng $r_ư$, cuộn cực từ phụ $r_{cf}$, cuộn bù $r_b$ và điện trở tiếp xúc chổi điện $r_{ct}$), $R_f$ là điện trở phụ mắc thêm, $\Phi$ là từ thông kích từ, $\omega$ là tốc độ góc, $n$ là tốc độ quay (vòng/phút), và $K$ là hệ số cấu tạo của động cơ.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm mô phỏng số:

  • Phương pháp phân tích lý thuyết: Phân tích cấu tạo, nguyên lý vận hành của động cơ điện một chiều kích từ độc lập, phân tích các khâu chức năng của bộ điều khiển mờ (mờ hóa, thiết bị hợp thành, giải mờ) và so sánh định tính/định lượng ba phương pháp điều khiển tốc độ.
  • Phương pháp mô hình hóa và mô phỏng thực nghiệm: Xây dựng hệ phương trình vi phân mô tả động học động cơ, ứng dụng công cụ FIS Editor (Fuzzy Logic Toolbox) và Simulink trong môi trường MATLAB để kiểm chứng quy tắc mờ và đặc tính đáp ứng động học của hệ thống.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về điều khiển mờ

Chương 1 hệ thống hóa các định nghĩa toán học cốt lõi của lý thuyết mờ, cấu trúc hệ mờ và quy trình tổng hợp bộ điều khiển mờ:

  • Khái niệm tập mờ, miền xác định ($S = {x \in M; f(x) > 0}$), miền tin cậy ($T = {x \in M; f(x) = 1}$), và độ cao của tập mờ ($H = \sup f(x)$).
  • Các dạng hàm liên thuộc phổ biến: Dạng tam giác, hình thang, dạng Gauss, hình quả chuông, dạng chữ S và dạng singleton.
  • Cấu trúc bộ điều khiển mờ gồm ba khâu cơ bản: Khâu mờ hóa (fuzzification), thiết bị hợp thành (fuzzy inference engine triển khai ma trận luật $R$), và khâu giải mờ (defuzzification).
  • Phân loại bộ điều khiển mờ theo tín hiệu vào/ra: SISO (Single Input Single Output), MISO (Multi Input Single Output), và MIMO (Multi Input Multi Output), trong đó MISO đóng vai trò là bộ điều khiển nền tảng.
  • Thiết lập các bước thiết kế hệ mờ: Định nghĩa biến ngôn ngữ, định nghĩa tập mờ, xây dựng luật hợp thành mờ (các mệnh đề IF-THEN), chọn thiết bị hợp thành (tác giả chọn phương pháp MAX-MIN), chọn nguyên lý giải mờ (phương pháp điểm trọng tâm Center of Gravity), và tiến hành hiệu chỉnh, tối ưu hóa hệ thống.

Chương 2: Các phương pháp điều khiển động cơ 1 chiều

Chương 2 trình bày chi tiết cấu tạo cơ học và mô hình toán học của máy điện một chiều, đồng thời đánh giá toàn diện các phương pháp điều khiển tốc độ:

  • Cấu tạo phần tĩnh (Stator/phần cảm): Gồm vỏ máy bằng thép đúc, cực từ chính (thân cực thép đúc và mặt cực ghép bằng lá thép kỹ thuật điện tránh dòng Foucault, quấn dây đồng cách điện), cực từ phụ quấn dây đấu nối tiếp, cuộn kích từ.
  • Cấu tạo phần quay (Rotor/phần ứng): Gồm lõi thép hình trụ ghép từ các lá thép kỹ thuật điện dày 0,5 mm có rãnh và lỗ thông gió, trục rotor bằng hợp kim thép có độ cứng cao đặt trên hai ổ bi, dây quấn phần ứng đặt trong rãnh, cổ góp (tập hợp các phiến đồng hình đuôi nhạn cách điện) và chổi than bằng bột than graphit có lò xo tỳ ép sát vành góp.
  • Phân loại động cơ theo phương thức kích từ: Kích từ độc lập, kích từ song song, kích từ nối tiếp và kích từ hỗn hợp.
  • Phân tích và so sánh ba phương pháp điều chỉnh tốc độ của động cơ kích từ độc lập:
Phương pháp điều chỉnh Nguyên lý thực hiện Tốc độ không tải lý tưởng ($\omega_0$) Độ cứng đặc tính cơ ($\beta$) Phạm vi & Đánh giá ứng dụng
Thay đổi điện trở phụ mạch phần ứng ($R_f$) Mắc nối tiếp thêm điện trở $R_f$ vào mạch phần ứng; giữ $U = U_{đm}$, $\Phi = \Phi_{đm}$. $\omega_0 = \frac{U_{đm}}{K\Phi} = \text{const}$ $\beta = -\frac{(K\Phi)^2}{R_ư + R_f} = \text{var}$ (giảm khi $R_f$ tăng) Điều chỉnh tốc độ dưới mức định mức; tổn hao năng lượng lớn trên điện trở phụ; dùng để hạn chế dòng mở máy.
Thay đổi từ thông kích từ ($\Phi$) Mắc biến trở vào mạch kích từ để giảm dòng kích từ ($I_{kt} \le I_{đm}$); giữ $U = U_{đm}$, $R_f = 0$. $\omega_0 = \frac{U_{đm}}{K\Phi} = \text{var}$ (tăng khi $\Phi$ giảm) $\beta = -\frac{(K\Phi)^2}{R_ư} = \text{var}$ (đặc tính cơ mềm dần khi giảm $\Phi$) Điều chỉnh tốc độ tăng lên trên mức cơ bản; dòng ngắn mạch giữ nguyên ($I_{nm} = \frac{U_{đm}}{R_ư} = \text{const}$).
Thay đổi điện áp phần ứng ($U_ư$) Dùng bộ biến đổi điều chỉnh điện áp đầu ra cấp cho mạch phần ứng; giữ $\Phi = \Phi_{đm}$, $R_f = 0$. $\omega_0 = \frac{U_ư}{K\Phi} = \text{var}$ (thay đổi tuyến tính theo $U_ư$) $\beta = -\frac{(K\Phi)^2}{R_ư} = \text{const}$ (họ đặc tính song song với đặc tính tự nhiên) Phương pháp tối ưu nhất: Dải điều chỉnh rộng, duy trì độ cứng đặc tính cơ, giảm dòng mở máy và mômen ngắn mạch.

Từ kết quả so sánh, tác giả lựa chọn phương pháp điều chỉnh điện áp phần ứng làm giải pháp cốt lõi để kết hợp với bộ điều khiển mờ.

Chương 3: Mô hình mô phỏng động cơ 1 chiều ứng dụng logic mờ

Chương 3 triển khai xây dựng mô hình toán và thiết lập hệ thống điều khiển mờ trên máy tính:

  • Thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả đối tượng động cơ một chiều kích từ độc lập: $$\begin{aligned} u_a(t) &= e_a(t) + R_a i_a(t) + L_a \frac{di_a(t)}{dt} \ e_a(t) &= K_b \omega(t) \ T_M(t) &= K_t i_a(t) \ T_M(t) - T_L(t) &= J \frac{d\omega(t)}{dt} + B_f \omega(t) \end{aligned}$$ Trong đó: $u_a, i_a, R_a, L_a$ lần lượt là điện áp, dòng điện, điện trở và điện cảm phần ứng; $e_a$ là sức phản điện động; $T_M$ là mômen điện từ; $T_L$ là mômen tải; $J$ là quán tính cơ học; $B_f$ là hệ số ma sát nhớt; $\omega$ là tốc độ góc trục động cơ.
  • Xây dựng sơ đồ khối cấu trúc hệ con (Subsystem) mô phỏng động cơ một chiều trên phần mềm MATLAB/Simulink.
  • Thiết lập bộ điều khiển mờ MISO thông qua công cụ ZFIS Editor (gọi lệnh fuzzy trên cửa sổ MATLAB), tạo các hàm liên thuộc và xây dựng ma trận luật điều khiển.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống điều khiển tốc độ động cơ điện một chiều ứng dụng thuật toán mờ được thiết kế theo cấu trúc MISO với các thông số cấu hình cụ thể:

1. Cấu hình biến vào/ra của bộ điều khiển mờ

Bộ điều khiển gồm hai tín hiệu đầu vào và một tín hiệu đầu ra:

  • Biến đầu vào 1 - Sai lệch tốc độ (speed_err hay ký hiệu $e$): Miền giá trị vật lý từ 0 đến 1200 vòng/phút. Tập mờ gồm 5 giá trị ngôn ngữ với các hàm liên thuộc:
    • nbs (Negative Big Speed / Âm lớn)
    • nss (Negative Small Speed / Âm nhỏ)
    • zs (Zero Speed / Không)
    • pss (Positive Small Speed / Dương nhỏ)
    • pbs (Positive Big Speed / Dương lớn) (Trên giao diện soạn thảo luật còn được gán theo nhãn rút gọn NG, EZ, PG).
  • Biến đầu vào 2 - Sự biến thiên của sai lệch tốc độ (speed_err_var hay ký hiệu $de$): Miền giá trị vật lý từ 0 đến 1200 vòng/phút. Tập mờ gồm 3 giá trị ngôn ngữ:
    • nv (Null Variation / Không đổi)
    • nsv (Negative Slow Variation / Biến thiên âm chậm)
    • psv (Positive Slow Variation / Biến thiên dương chậm)
  • Biến đầu ra - Độ biến thiên độ rộng xung điều khiển (pwm_var hay ký hiệu $du$): Miền giá trị vật lý từ 0 đến 12V (phù hợp với dải điện áp ngõ ra của card ghép nối PCI 1710). Tập mờ gồm 5 giá trị ngôn ngữ:
    • nbp (Negative Big PWM / Giảm xung lớn)
    • nmp (Negative Medium PWM / Giảm xung trung bình)
    • zp (Zero PWM / Giữ nguyên xung)
    • pmp (Positive Medium PWM / Tăng xung trung bình)
    • pbm (Positive Big PWM / Tăng xung lớn)

2. Thiết lập luật hợp thành và giải mờ

Từ tổ hợp các hàm thuộc đầu vào và đầu ra, tác giả xây dựng tập 15 luật hợp thành mờ điều khiển hệ thống, tiêu biểu gồm các mệnh đề IF-THEN:

  • Luật 1: IF ($e$ is NG) AND ($de$ is NG) THEN ($du$ is NG)
  • Luật 2: IF ($e$ is NG) AND ($de$ is EZ) THEN ($du$ is NG)
  • Luật 3: IF ($e$ is NG) AND ($de$ is PG) THEN ($du$ is EZ)
  • Luật 4: IF ($e$ is EZ) AND ($de$ is NG) THEN ($du$ is NG)
  • Luật 5: IF ($e$ is EZ) AND ($de$ is EZ) THEN ($du$ is EZ)
  • Luật 6: IF ($e$ is EZ) AND ($de$ is PG) THEN ($du$ is PG)
  • Luật 7: IF ($e$ is PG) AND ($de$ is NG) THEN ($du$ is EZ)
  • Luật 8: IF ($e$ is PG) AND ($de$ is EZ) THEN ($du$ is PG)
  • Luật 9: IF ($e$ is PG) AND ($de$ is PG) THEN ($du$ is PG)

Phương pháp hợp thành được lựa chọn là luật MAX-MIN. Khâu giải mờ áp dụng phương pháp điểm trọng tâm (Centroid method) để tính toán giá trị rõ đầu ra: $$y' = \frac{\int_S y \cdot \mu_{B'}(y) , dy}{\int_S \mu_{B'}(y) , dy}$$ Trong đó $S$ là miền xác định của tập mờ đầu ra.

3. Mô hình hóa trên MATLAB/Simulink

Mô hình hoàn chỉnh được triển khai trong Simulink bao gồm các khối chức năng:

  • Khối phát tín hiệu tốc độ đặt và bộ trừ tạo sai lệch $e(t)$ cùng khối vi phân tạo $\frac{de(t)}{dt}$.
  • Khối Fuzzy Logic Controller nhúng cấu trúc FIS đã thiết lập.
  • Khối bộ biến đổi công suất điều chế độ rộng xung (PWM) tạo điện áp $U_a$ cung cấp cho động cơ.
  • Khối mô hình động học động cơ điện một chiều xây dựng từ hệ phương trình vi phân $u_a(t)$, $i_a(t)$ và phương trình cân bằng mômen tải $T_L$.
  • Khối phản hồi tốc độ $\omega(t)$ và hiển thị kết quả qua Scope.
  • Kiểm tra tính đúng đắn và độ mượt mà của mặt phẳng điều khiển thông qua hai công cụ đồ họa Rule Viewer (xem quá trình suy luận) và Surface Viewer (hiển thị mặt phẳng quan hệ vào-ra 3D).

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã đạt được các kết quả nghiên cứu cụ thể:

  • Thiết lập thành công mô hình toán học giải tích và mô hình mô phỏng hoàn chỉnh cho động cơ điện một chiều kích từ độc lập trên Simulink, phản ánh chính xác mối quan hệ giữa điện áp phần ứng, dòng điện phần ứng, mômen cản và tốc độ quay.
  • Thiết kế hoàn chỉnh cấu hình bộ điều khiển mờ 2 đầu vào (speed_err, speed_err_var), 1 đầu ra (pwm_var) với 15 quy tắc suy luận mờ, sử dụng luật hợp thành MAX-MIN và giải mờ bằng phương pháp trọng tâm.
  • Thu được các đường đặc tính đáp ứng tốc độ và dòng điện phần ứng của động cơ trên Scope trong môi trường mô phỏng MATLAB, chứng minh tính khả thi của giải pháp điều khiển điện áp phần ứng thông qua giải thuật mờ.
  • Đóng góp về mặt khoa học: Cung cấp tài liệu hệ thống hóa phương pháp luận thiết kế hệ mờ ứng dụng trong điều khiển truyền động điện, kết nối từ lý thuyết tập mờ Zadeh đến công cụ mô phỏng Fuzzy Logic Toolbox.
  • Đóng góp về mặt thực tiễn: Đề xuất phương án điều khiển tốc độ động cơ một chiều có khả năng thích ứng mà không cần phụ thuộc hoàn toàn vào độ chính xác tuyệt đối của tham số mô hình đối tượng, khắc phục nhược điểm của các bộ điều khiển kinh điển khi gặp yếu tố phi tuyến.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đề tài: Đề tài chủ yếu tập trung vào phần lý thuyết tính toán, thiết kế cấu trúc bộ điều khiển và thực hiện mô phỏng số trên môi trường MATLAB/Simulink. Phần cứng thực tế (chế tạo mạch lực, ghép nối card PCI 1710 hoặc vi điều khiển mờ chuyên dụng, thử nghiệm trên động cơ thực tế dưới tác động của nhiễu tải công nghiệp) mới dừng lại ở mức định hướng và thiết lập thông số dải điện áp (0-12V) chứ chưa có số liệu đo đạc thực nghiệm trên phần cứng thật.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo: Triển khai cài đặt thuật toán logic mờ lên các vi điều khiển chuyên dụng (DSP, ARM, dsPIC) hoặc card thu thập dữ liệu (PCI 1710); xây dựng mô hình bàn thực nghiệm truyền động điện một chiều hoàn chỉnh; khảo sát thêm các thuật toán mờ thích nghi hoặc kết hợp mờ - PID (Fuzzy-PID) để tối ưu hóa thời gian quá độ và độ quá điều chỉnh khi hệ thống chịu tải đột ngột.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên, học viên ngành Kỹ thuật Điện, Điện Tự động công nghiệp, Tự động hóa và Cơ điện tử đang thực hiện đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp liên quan đến truyền động điện và điều khiển thông minh.
  • Kỹ sư thiết kế hệ thống điều khiển: Cung cấp quy trình từng bước xây dựng bộ điều khiển mờ từ khâu định nghĩa biến ngôn ngữ, xây dựng hàm liên thuộc, thiết lập bảng 15 luật IF-THEN đến cách sử dụng các công cụ FIS Editor, Rule Viewer, Surface Viewer trong MATLAB/Simulink.
  • Phần so sánh ba phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều (điện trở phụ, từ thông, điện áp phần ứng) là tài liệu tóm lược rõ ràng về mặt lý thuyết máy điện và truyền động điện.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao tác giả lựa chọn phương pháp thay đổi điện áp phần ứng thay vì thay đổi từ thông kích từ hay thay đổi điện trở phụ?
Theo phân tích đặc tính cơ trong Chương 2, phương pháp thay đổi điện áp phần ứng giúp duy trì độ cứng đặc tính cơ không đổi ($\beta = \text{const}$), tạo ra họ đặc tính cơ song song với đặc tính tự nhiên, cho phép điều chỉnh tốc độ bằng phẳng trong dải rộng, đồng thời làm giảm dòng điện khởi động và mômen ngắn mạch mà không gây tổn hao năng lượng lớn như phương pháp dùng điện trở phụ.

2. Các biến ngôn ngữ đầu vào và đầu ra trong bộ điều khiển mờ của đề tài có miền giá trị vật lý là bao nhiêu?
Hai biến đầu vào gồm sai lệch tốc độ (speed_err) và biến thiên sai lệch tốc độ (speed_err_var) đều có miền giá trị vật lý từ 0 đến 1200 vòng/phút. Biến đầu ra là sự thay đổi độ rộng xung (pwm_var) có miền giá trị vật lý từ 0 đến 12V, tương ứng với dải điện áp ngõ ra của card giao tiếp PCI 1710.

3. Bộ điều khiển mờ trong đồ án sử dụng luật hợp thành và phương pháp giải mờ nào?
Tác giả sử dụng luật hợp thành MAX-MIN (kết hợp các điều kiện đầu vào bằng phép MIN và hợp các luật bằng phép MAX) và lựa chọn phương pháp điểm trọng tâm (Centroid method) để giải mờ, tính hoành độ điểm trọng tâm của miền diện tích bao phủ bởi hàm liên thuộc đầu ra.

4. Khâu mờ hóa biến đầu vào và đầu ra gồm bao nhiêu hàm liên thuộc?
Biến đầu vào sai lệch tốc độ (speed_err) gồm 5 hàm liên thuộc (nbs, nss, zs, pss, pbs). Biến đầu vào biến thiên sai lệch tốc độ (speed_err_var) gồm 3 hàm liên thuộc (nv, nsv, psv). Biến đầu ra (pwm_var) gồm 5 hàm liên thuộc (nbp, nmp, zp, pmp, pbm). Tổng hợp lại tạo thành ma trận 15 luật suy luận mờ.

5. Lệnh nào trong MATLAB được sử dụng để mở giao diện thiết kế hệ thống mờ?
Người dùng gọi công cụ FIS Editor bằng cách nhập lệnh fuzzy từ dấu nhắc lệnh (Command Window) của phần mềm MATLAB.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Phạm Đình Thanh đã nghiên cứu và ứng dụng thành công lý thuyết điều khiển mờ vào bài toán điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều kích từ độc lập bằng phương pháp thay đổi điện áp phần ứng. Tác giả đã xây dựng hoàn chỉnh mô hình toán học giải tích của động cơ, thiết lập cấu trúc bộ điều khiển mờ MISO gồm 15 quy tắc suy luận với phương pháp giải mờ trọng tâm, và triển khai mô phỏng đồng bộ trên phần mềm MATLAB/Simulink. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở phương pháp luận rõ ràng, khẳng định tính khả thi của việc ứng dụng logic mờ nhằm nâng cao chất lượng điều khiển truyền động điện một chiều trong công nghiệp.