Nghiên cứu hệ Mờ Nơron theo mô hình Takagi – Sugeno để nhận dạng đối tượng phi tuyến

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

-------------------o0o------------------

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA

NGHIÊN CỨU HỆ MỜ - NƠRON THEO MÔ HÌNH

TAKAGI – SUGENO ĐỂ NHẬN DẠNG ĐỐI TƯỢNG PHI TUYẾN

PHẠM TUẤN ANH

THÁI NGUYÊN 2011

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

--------------------------------------

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA

NGHIÊN CỨU HỆ MỜ - NƠRON THEO MÔ HÌNH

TAKAGI – SUGENO ĐỂ NHẬN DẠNG ĐỐI TƯỢNG PHI TUYẾN

Học viên : Phạm Tuấn Anh

Người HD Khoa Học: TS Đỗ Trung Hải

THÁI NGUYÊN 2011

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

***

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập - Tư Do - Hạnh Phúc

--------------o0o--------------

THUYẾT MINH

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU HỆ MỜ - NƠRON THEO MÔ HÌNH

TAKAGI – SUGENO ĐỂ NHẬN DẠNG ĐỐI TƯỢNG PHI TUYẾN

Học viên : Phạm Tuấn Anh

Lớp : CH-K12

Chuyên ngành : Tự động hoá

Người hướng dẫn : TS Đỗ Trung Hải

Ngày giao đề tài : 2/2011

Ngày hoàn thành đề tài : 10/2011

KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN

TS Đỗ Trung Hải

BAN GIÁM HIỆU HỌC VIÊN

Phạm Tuấn Anh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình do tôi tổng hợp và nghiên

cứu. Trong luận văn có sử dụng một số tài liệu tham khảo như đã nêu trong

phần tài liệu tham khảo.

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2011

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Phạm Tuấn Anh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn iii

LỜI NÓI ĐẦU

Trong các hệ thống điều khiển hiện đại, có rất nhiều phương pháp điều

khiển đảm bảo được tốt chất lượng điều khiển. Trong điều kiện thực tế hiện

nay của ngành công nghiệp để điều khiển được các đối tượng khi chưa biết rõ

được thông số thì ta phải tiến hành hiểu chính xác các thông số của đối tượng

đó. Đặc biệt đối với các đối tượng phi tuyến ta cần nhận dạng được các thong

số vào – ra của đối tượng để đảm bảo chúng ta lựa chọn được các tín hiệu

điều khiển chính xác và phù hợp. Hiện nay có một cấu trúc ứng dụng rộng rãi

trong nhận dạng và điều khiển. Trong đó Hệ Mờ – Nơron là một công cụ điển

hình được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ nhận dạng đối tượng đặc biệt là

các đối tượng phi tuyến cho ta kết quả nhận dạng tương đối chính xác và tin

cậy.

Trong thời gian của khóa học cao học, chuyên ngành Tự động hóa tại

trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên, được sự tạo điều kiện

giúp đỡ của của Nhà trường, khoa Đào tạo sau đại học và thầy giáo Tiến sĩ Đỗ

Trung Hải em đã lựa chọn đề tài luận văn tốt nghiệp của em là: “Nghiên cứu

hệ Mờ Nơron theo mô hình Takagi – Sugeno để nhận dạng đối tượng phi

tuyến “.

Trong quá trình thực hiện đề tài, được sự hướng dẫn nhiệt tình của Tiến

sĩ Đỗ Trung Hải, sự giúp đỡ của bạn bè cùng với sự nỗ lực, cố gắng của bản

thân đến nay bản luận văn của em đã hoàn thành. Dù đã có nhiều cố gắng,

xong bản luận văn vẫn không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế, em rất

mong nhận được sự góp ý của các thầy để bản luận văn của em được hoàn

thiện hơn.

Em xin trân trọng cảm ơn!

HỌC VIÊN

Phạm Tuấn Anh

Luận văn thạc sỹ kĩ thuật Ngành Tự động hóa

CBHDKH TS Đỗ Trung Hải HV Phạm Tuấn Anh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn

1

MỤC LỤC

Mục lục 01

Danh mục các ký hiệu và từ viết tắt 03

Danh mục các hình vẽ và đồ thị 04

Mở đầu 06

Chương 1. Tổng quan về nhận dạng; lý thuyết mờ; mạng nơron. 09

1.1. Tổng quan về nhận dạng 09

1.1.1. Định nghĩa 09

1.1.2. Sơ lược về sự phát triển của các phương pháp nhận dạng 09

1.1.3 Các phương pháp nhận dạng hệ phi tuyến 10

1.1.3.1 Một số phương pháp nhận dạng thông số hệ thống Off-line 10

1.1.3.2 Một số phương pháp nhận dạng thông số hệ thống On-line 15

1.2. Tổng quan về lý thuyết mờ 18

1.3. Tổng quan về mạng nơron 24

1.4. Kết luận chương 1 29

Chương 2. Nhận dạng đối tượng phi tuyến bằng hệ mờ nơron theo mô

hình Takagi - Sugeno

30

2.1. Đặt vấn đề 30

2.2 Đối tượng phi tuyến 32

2.2.1 Mô tả hệ phi tuyến 32

2.2.2 Mô hình tĩnh của hệ phi tuyến 33

2.2.3 Mô hình động của hệ phi tuyến 36

2.3 Ứng dụng bộ điều khiển Mờ - Nơron trong nhận dạng hệ thống 37

2.4. Ứng dụng hệ Mờ Nơron theo mô hình Takagi – Sugeno để nhận

dạng đối tượng phi tuyến

42

2.5 Kết luận chương 2 44