Đề kiểm tra giữa học kỳ II môn Nhập môn điều khiển thông minh - Năm học 2011-2012 - Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh (Có đáp án)
Đại học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Bộ môn ĐKTĐ
ĐỀ KIỂM TRA GIỮA KỲ 2. Năm học 2011-2012
Môn: NHẬP MÔN ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH
Ngày thi: 26/03/2012. Thời gian làm bài: 45 phút
(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)
---o0o---
Bài 1: Cho các tập mờ dưới đây:
(x)
(x)
~
~
B
A
1
1
0.5
x
x
1
4 5 6 7
1
3
5
7
9
~
1.1 Hãy viết biểu thức hàm liên thuộc của tập mờ
A
~
~
~
~ ~
~
1.2 Hãy vẽ hàm liên thuộc của các tập mờ A B , A B , A B dùng toán tử T là MIN, toán tử S là
MAX.
Bài 2: Cho hệ mờ gồm 4 qui tắc:
1. Nếu x1 là THẤP và x2 là THẤP thì y là RẤT_THẤP
2. Nếu x1 là THẤP và x2 là CAO thì y là THẤP
3. Nếu x1 là CAO và x2 là THẤP thì y là CAO
4. Nếu x1 là CAO và x2 là CAO thì y là RẤT_CAO
Trong đó các giá trị ngôn ngữ của các biến được định nghĩa dưới đây:
(x1 )
(x2 )
LO
(y)
VL LO HI VH
HI
LO
HI
1
1
2
x1
x2
4 8
10
20
8
50
14
y
12
Các từ viết tắt: LO - THẤP, HI - CAO, VL - RẤT_THẤP, VH - RẤT_CAO
Cho tín hiệu vào là
x1 6, x2 30
2.1 Hãy vẽ kết quả suy luận mờ dùng phương pháp suy diễn MAX_PROD.
2.2 Hãy tính giá trị rõ suy luận được nếu sử dụng phương pháp giải mờ trung bình có trọng số.
Bài 3: Hãy thiết kế bộ điều khiển mờ điều khiển mực chất lỏng bồn 2 bám theo tín hiệu đặt cho trước
với sai số xác lập bằng 0, biết độ cao cực đại của bồn 2 là 100cm, điện áp điều khiển máy bơm cực
nằm trong khoảng 0<u<12V. Giải thích lý do đưa 3 qui tắc điều khiển mờ bất kỳ. Vẽ sơ đồ khối hệ
thống sau khi thiết kế.
A1
A2
u(t)
h1(t)
h2(t)
a2
a1
Hết
CNBM
Đáp án
Bài 1 (4điểm): Cho các tập mờ dưới đây:
~
1.1 Biểu thức hàm liên thuộc của tập mờ
A
0
1
x 1or x 9
1
2
x
1 x 3
2
1
7
4
A~
(x)
x
3 x 5
4
0.5
5 x 7
7 x 9
1
9
4
x
4
~
~
~
~ ~
~
1.2 Hàm liên thuộc của các tập mờ A B , A B , A B dùng toán tử T là MIN, toán tử S là MAX.
(x)
(x)
(x)
~
~
~
~
1
1
1
A B
A B
~
~
A B
0.5
0.5
0.5
x
x
x
1
3
5
7
9
1
3
5
7
9
1
3
5
7
9
Bài 2 (3điểm): Cho hệ mờ gồm 4 qui tắc:
1. Nếu x1 là THẤP và x2 là THẤP thì y là RẤT_THẤP
2. Nếu x1 là THẤP và x2 là CAO thì y là THẤP
3. Nếu x1 là CAO và x2 là THẤP thì y là CAO
4. Nếu x1 là CAO và x2 là CAO thì y là RẤT_CAO
Trong đó các giá trị ngôn ngữ của các biến được định nghĩa dưới đây:
(x1 )
(x2 )
(y)
VL LO HI VH
HI
LO
LO
HI
1
1
x2
2
x1
4 8
20
y
8
10
50
14
12
Các từ viết tắt: LO - THẤP, HI - CAO, VL - RẤT_THẤP, VH - RẤT_CAO
Cho tín hiệu vào là
x1 6, x2 30
2.1 Hãy vẽ kết quả suy luận mờ dùng phương pháp suy diễn MAX_PROD.
(x1 )
(x2 )
HI
50
LO
LO
HI
1
1/6
1/3
1/2
x2
2
x1
6
30
8
10
12
Độ đúng của mệnh đề điều kiện của các qui tắc:
1
1
1
1.
2.
3.
4.
1 LO (x1).LO (x2 )
(y)
VL LO HI VH
3
1
2
1
6
1
1
2 LO (x1 ).HI (x2 )
3
2
2
1
6
1
3 HI (x1).LO (x2 )
3
2
2
1
3
1
4
8
20
y
14
4 HI (x1 ).HI (x2 )
3
2
3
2.2 Giá trị rõ suy luận được nếu sử dụng phương pháp giải mờ trung bình có trọng số.
1
1
1
1
4 8 14 20
6
6
1
3
3
y'
13.33
1
6
1
1
3
6
3
Bài 3 (3điểm): Sử dụng bộ điều khiển PI mờ
- Sơ đồ khối:
r(t)
E
E
K1
K2
h2(t)
DU
U
Hệ bồn
nối tiếp
KU
d
dt
DE
DE
PI mờ
NB
PB
1
NS ZE PS
b
a 0 a
1
b
E
NE
ZE
PO
0
c
1
1
c
DE
PB
ZE
PS
NB
NS
0
1
1
d
d
- Các biến vào bộ điều khiển mờ: E và DE,
- Biến ra bộ điều khiển mờ: DU
- Tầm giá trị sai số: -100<E<100
- Hệ số chuẩn hóa: K1 = 1/100, K2: chỉnh định thực nghiệm
Ku = 12 (nếu khâu tích phân bảo hòa trong miền [0,1]
- Giả sử chọn 5 giá trị ngôn ngữ có biến E, 3 giá trị ngôn ngữ cho biết DE và 5 giá trị ngôn
ngữ cho biến DU. Các tham số a, b, c, d được chỉnh định thực nghiệm (xem hình trang trước)
- Các qui tắc mờ:
E
DU
NB
NB
NB
NS
NE
NB
NS
ZE
ZE
NS
ZE
PS
PO
ZE
PS
PB
PB
PS
PB
P B
NE
ZE
PO
DE
- Giải thích 3 qui tắc (bất kỳ):
hd
Sai số là ZE, biến thiên sai số là ZE,
do đó để duy trì trạng thái này, biến thiên tín hiệu điều khiển là ZE
hd
Sai số là PO, biến thiên sai số là ZE,
do đó để giảm sai số, phải tăng điện áp điều khiển biến thiên tín hiệu điều khiển là PS
hd
Sai số là PO, biến thiên sai số là NE (sai số giảm theo thời gian, mực chất lỏng đang dâng lên),
do mục tiêu điều khiển là sai số bằn 0 nên ở trạng thái này, một cách hợp lý là không thay đổi U, chờ
mực chất lỏng dâng lên biến thiên tín hiệu điều khiển là ZE
4 trang
19140
Free
Bạn đang xem tài liệu "Đề kiểm tra giữa học kỳ II môn Nhập môn điều khiển thông minh - Năm học 2011-2012 - Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh (Có đáp án)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- de_kiem_tra_giua_hoc_ky_ii_mon_nhap_mon_dieu_khien_thong_min.pdf
