ABSTRACT

The paper presents a sliding mode controller using Takagi-Sugeno fuzzy model. Robot with one DOF (Degree of freedom) is used to examine the control algorithm. The method can control the position of the robot arm tracking on desired set-point signal even throught disturbance is added. Almost the real plants are often affected by many noisy resources from the working environment. A normal feedback controller is difficult to maintain the stability of the system. In contrast, sliding mode controller can effectively direct both linear and nonlinear plants with adding noise. However the controller make chattering phenomenon around sliding surface. Therefore a proposed solution will combine the sliding mode controller with Takagi-Sugeno fuzzy model for decreasing the above problem. And the fuzzy model is used to replace for sign function of sliding control law. The practical results were tested with simulink software of Matlab. Basing on the results, sliding mode controller using fuzzy model indefectibly controls the nonlinear system. 

Keywords: Sliding mode control, variable structure system control, fuzzy logic system, Takagi-Sugeno model, nonlinear systems

Title: Sliding mode controller using fuzzy model for nonlinear system

TóM TắT

Bài báo đề cập đến phương pháp điều khiển trượt sử dụng mô hình mờ Takagi-Sugeno. Hệ tay máy một bậc tự do là đối tượng được dùng để kiểm chứng giải thuật điều khiển. Với giải thuật này, vị trí hệ tay máy được điều khiển bám theo tín hiệu đặt mong muốn trong trường hợp có nhiễu. Phần lớn các đối tượng trong thực tế không tránh khỏi ảnh hưởng của nhiễu từ môi trường xung quanh. Đối với các bộ điều khiển hồi tiếp thông thường khó có thể đáp ứng được. Ngược lại, bộ điều khiển trượt có thể điều khiển tốt đối tượng tuyến tính và phi tuyến kể cả trường hợp có nhiễu. Tuy nhiên bộ điều khiển này gây ra hiện tượng dao động quanh mặt trượt. Do đó, giải pháp được đề nghị là kết hợp giữa bộ điều khiển trượt với mô hình mờ Takagi-Sugeno để giảm hiện tượng nêu trên. Trong đó, mô hình mờ được dùng để thay thế hàm sign trong luật điều khiển trượt. Kết quả được kiểm chứng thông qua chương trình mô phỏng trên Matlab. Từ thực nghiệm cho thấy bộ điều khiển trượt mờ có thể điều khiển tốt hệ phi tuyến. 

Từ khóa: Điều khiển trượt, điều khiển hệ có cấu trúc thay đổi, hệ logoic mờ, mô hình Takagi-Sugeno, hệ phi tuyến