 CHƯƠNG THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ 4.1 CÁC BƯỚC TỔNG HP BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ : Để xây dựng điều khiển mờ , thực bước sau:  Xác đònh biến đầu vào đầu điều khiển  Đònh nghóa tập mờ cho biến đầu vào đầu : -Phân chia không gian xác đònh biến đầu vào dầu thành đoạn giá trò khác ( fuzzy partition ) -Dùng biến ngôn ngữ đại diện cho cho đoạn giá trò đònh nghóa hàm liên thuộc cho biến ngôn ngữ Thông thường tập mờ chọn có hàm liên thuộc dạng tam giác hình thang tập mờ có hàm liên thuộc phủ lên  Xây dựng qui luật điều khiển  Lựa chọn luật hợp thành : thông thường người ta sử dụng hai luật hợp thành max-min max-product  Lựa chọn phương pháp giải mờ : lựa chọn phương pháp cho đáp ứng yêu cầu chất lượng hệ thống  Tối ưu hệ thống 4.2 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHO CÁNH TAY ROBOT : Mô tả tổng quát hoạt động cánh tay robot Cánh tay robot có không gian làm việc niền nằm mặt phẳng YZ hệ rục tọa độ Đề-các Do kết cấu khí , không gian làm việc cánh tay robot bò giới hạn Cánh tay robot di chuyển đến vò trí bên không gian làm việc di chuyển đến điểm bên không gian làm việc Trong chu kỳ hoạt động , cánh tay robot lệnh di chuyển đến vò trí bên không ian làm việc gọi vò trí hoạch đònh Để thực công việc , điều khiển cánh tay robot so sánh vò trí cánh tay robot với vò trí hoạch đònh để xác đònh sai lệch hai vò trí Tùy theo mức độ sai lệch lớn hay nhỏ , điều khiển đònh khoảng dòch chuyển cnh1 tay robot để cánh tay robot tiến dần đến vò trí hoạch đònh Có nhiều cách thể sai lệch giữa vò trí hoạch đònh vò trí cánh tay robot Một phương pháp đơn giản xác đònh trực tiếp độ sai lệch theo trục tọa độ Y độ sai theo trục tọa độ Z   Giả sử , vò trí hoạch đònh vò trí robot biểu diễn hình vẽ sau : Y Vò trí hoạch đònh Vò trí • (y1,z1) • (y,z) Z Sai lệch theo trục tọa độ Y sai lệch heo trục tọa độ Z ∆y = y1 - y ∆z = z1 - z Ngoài , xác dònh sai lệch theo trục tọa độ Y sai lệch theo trục tọa độ Z theo phương pháp gián tiếp sau : -Xác đònh sai lệch theo trục tọa độ Y: Do sai lệch theo trục tọa độ Y sai lệch theo trụ tọa độ Z độc lập với nên xác đònh sai lệch heo trục Y ta không cần quan tâm đến sai lệch theo trục Z Để đơn giản , ta giả sử sai lệch theo trục tọa độ Z (∆Z=0) Tại vò trí có ∆y = (y1 = y) ,chúng ta có : θ1 = θ1d = 90° θ2 = θ2d = 90° Eθ1 = θ1d - θ1 = Eθ2 = θ2d - θ2 = Trong θ1d θ2d giá trò θ1 θ2 tính vò trí có ∆y =   Y O θ2 Z θ1 • B(y1=y,z1=z) A(y,z) Tại vò trí có ∆y > (y1 > y) ,ta có : θ1 > 90° θ2 < 90° Eθ1 = θ1d - θ1 < Eθ2 = θ2d - θ2 > Y O θ2 • A(y,z) θ1 • B(y1=y,z1=z) Z Tại vò trí có ∆y < (y1 < y) ,ta có : θ1 < 90° θ2 > 90° Eθ1 = θ1d - θ1 > Eθ2 = θ2d - θ2 <   Y O θ2 θ1 • B(y1=y,z1=z) • A(y,z) Z Ta thấy ba trường hợp Eθ1 = -Eθ2 Nếu chiều dài đoạn thẳng OB không thay đổi giá trò Eθ1 Eθ2 phụ huộc vào ∆y Do ta xác đònh ∆y thông qua cặp giá trò Eθ1 Eθ2 -Xác đònh sai lệch theo trục tọa độ Z: giống xác đònh sai lệch heo trục tọa độ Y , xác đònh sai lệch theo trục tọa độ Z ta không quan tâm đến ∆y để đơn giản ta giả sử ∆y = Tại vò trí có ∆z = (z1 = z) ,chúng ta có : θ1 = θ1d = 45° θ2 = θ2d = 45° Eθ1 = θ1d - θ1 = Eθ2 = θ2d - θ2 = Trong θ1d θ2d giá trò θ1 θ2 tính vò trí có ∆z =   Y θ2 O θ1 • A(y,z) B(y1=y,z1=z) Z Tại vò trí có ∆z > (z1 > z) ,chúng ta có : θ1 < 45° θ2 < 45° Eθ1 = θ1d - θ1 > Eθ2 = θ2d - θ2 > Y O θ2 θ1 • A(y,z) • B(y1=y,z1=z) Z Tại vò trí có ∆z < (z1 < z) ,chúng ta có : θ1 > 45° θ2 > 45° Eθ1 = θ1d - θ1 < Eθ2 = θ2d - θ2 <   Y θ2 O θ1 • B(y1=y,z1=z) • A(y,z) Z Ta thấy ba trường hợp Eθ1 = Eθ2 Nếu chiều dài đoạn thẳng OA không thay đổi giá trò Eθ1 Eθ2 phụ huộc vào ∆z Do ta xác đònh ∆z thông qua cặp giá trò Eθ1 Eθ2 4.2.2 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHO CÁNH TAY ROBOT : -Đầu vào đầu điều khiển mờ : Bộ điều khiển mờ cho cánh tay robot nhận vào giá trò sai lệch vò trí hoạch đònh vò trí cánh tay robot Tùy theo sai lệch hai vò trí , điều khiển co cánh tay robot di chuyển khoảng cách phù hợp để cánh tay robot tiến dần đến vò trí hoạch đònh Do , đầu vào điều khiển sai lệch vò trí hoạch đònh vò trí cánh tay robot , đầu điều khiển khoảng cách mà cánh tay robot cần di chuyển Sai lệch vò trí hoạch đònh vò trí cánh tay robot xác đònh gián tiếp thông qua góc sai lệch Eθ1 Eθ2 Như đầu vào điều khiển Eθ1 Eθ2 Đầu điều khiển độ dòch chuyển theo trục tọa độ Y độ dòch chuyển theo trục tọa độ Z ký hiệu EY EZ -Đònh nghóa tập mờ cho đầu vào đầu điều khiển : Các biến đầu vào Eθ1 , Eθ2 biến đầu EY , EZ có tập mờ biến ngôn ngữ sau +NB : Negative Big , m nhiều +NM : Negative Medium , m vừa +NS : Negative Small , m +ZE : Zero   +PS : Positive Small , Dương +PM : Positive Mediun , Dương vừa +PB : Positive Big , Dương nhiều Hàm liên thuộc tập mờ đònh nghóa hình vẽ sau µ NB -6 NM NS -4 -2 ZE PS PM PS PM PB Eθ µ NB -6 NM NS -4 -2 ZE PB Eθ µ NB NM -7 -5 NS ZE -3 2  PS PM PB EY  µ NB NM NS -7 -5 -3 ZE -2 PS PM PB EZ -Bộ luật điều khiển : áp dụng suy diễn mang tính tự nhiên người , chiến lược hiệu chỉnh cánh tay robot chọn sau : + Nếu sai lệch Thì cánh tay robot không di chuyển + Nếu sai lệch Thì cánh tay robot không di chuyển + Nếu sai lệch vừa Thì cánh tay robot di chuyển khoảng cách vừa + Nếu sai lệch lớn Thì cánh tay robot di chuyển khoảng cách lớn Do ∆y Eθ1 , Eθ2 , EY có mối quan hệ sau : ∆y Eθ1 Eθ2 EY 0 0 =0 =0 =0 =0 >0 0 0 ... Do ta xác đònh ∆z thông qua cặp giá trò Eθ1 Eθ2 4. 2.2 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỜ CHO CÁNH TAY ROBOT : -Đầu vào đầu điều khiển mờ : Bộ điều khiển mờ cho cánh tay robot nhận vào giá trò sai lệch... , điều khiển co cánh tay robot di chuyển khoảng cách phù hợp để cánh tay robot tiến dần đến vò trí hoạch đònh Do , đầu vào điều khiển sai lệch vò trí hoạch đònh vò trí cánh tay robot , đầu điều. .. điều khiển độ dòch chuyển theo trục tọa độ Y độ dòch chuyển theo trục tọa độ Z ký hiệu EY EZ -Đònh nghóa tập mờ cho đầu vào đầu điều khiển : Các biến đầu vào Eθ1 , Eθ2 biến đầu EY , EZ có tập mờ