Sinh viên ngày càng muốn thử thách với độ khó trong nghiên cứu khoa học

Đạt giải Nhất lĩnh vực Tự động hóa trong Cuộc thi “Sinh viên nghiên cứu khoa học và sáng tạo năm 2023” 2 sinh viên Trần Thị Diệu Trinh và Đoàn Văn Hoàng đã cho thấy sinh viên tham gia nghiên cứu khoa học không những đem lại kết quả học tập tốt mà còn mang lại nhiều lợi ích thiết thực khác giúp các em có điểm xuất phát vững vàng khi tạo dựng nghề nghiệp trong tương lai.

• Nghiên cứu khoa học của sinh viên ngày càng mang tính ứng dụng cao
• Sinh viên Bách khoa Hà Nội nghiên cứu khoa học, sáng tạo nhiều sản phẩm độc đáo

Cơ duyên với ngành Tự động hóa

Nhóm sinh viên của trường Đại học Điện – Điện tử chuyên ngành Tự động hóa Trần Thị Diệu Trinh và Đoàn Văn Hoàng lớp ĐK&TĐH 03 – K64 vừa nhận giải Nhất cấp trường trong cuộc thi “Sinh viên nghiên cứu khoa học và sáng tạo năm 2023” với đề tài “Lớp bài toán điều khiển thích ứng nhằm nâng cao tính chính xác cho hệ vận chuyển vật liệu tổng quát”.

Hoàng chia sẻ may mắn sinh ra và lớn lên ở một làng nghề làm chiếu truyền thống thuộc tỉnh Thái Bình, lớn lên từ giai đoạn thủ công sang máy móc, nhận thấy được những vất vả của người thợ thủ công, của bố mẹ mình, em quyết tâm lớn lên mình sẽ làm một việc gì đó để có thể giúp cho quê hương, những con người ở làng nghề của mình sẽ bớt vất vả hơn trong công việc. Từ ước mơ cháy bỏng đó, Hoàng đã chọn cho mình một ngành học khá khó của Đại học Bách Khoa, ngành Tự động hóa.

Còn bản thân Diệu Trinh thì khác, bản thân dù là con gái nhưng em lại rất thích mày mò, khám phá và nhất là dám làm những cái mà người khác không dám, dám chọn những cái khó nhằn mà con gái thường hay bỏ qua, bởi vì em có “đam mê”.

Em chọn ngành Tự động hóa ngoài sự yêu thích em còn nhận thấy, với xu thế phát triển của xã hội hiện nay, công nghệ đang dần chiếm trọn trong cuộc sống, việc lựa chọn một chuyên ngành “hot” và “khó” sẽ là bước đệm để em có thể tiến xa hơn trong tương lai. Mặc dù, không được mọi người ủng hộ về sự lựa chọn ngành học của mình, nhưng đến thời điểm này không ai bảo em đã chọn sai con đường em đang đi.

Bén duyên với nghiên cứu

Là đôi bạn cùng lớp, ngoài những giờ học trên giảng đường các bạn nhận thấy những bài giảng của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Tùng Lâm rất “cuốn”, và các bạn muốn thử sức, ngoài việc khám phá bản thân, các bạn cũng muốn xem mình có thể phát triển và tạo ra cho bản thân những đề tài của riêng mình hay không? Và đề tài nghiên cứu khoa học “Lớp bài toán điều khiển thích ứng nhằm nâng cao tính chính xác cho hệ vận chuyển vật liệu tổng quát” ra đời.

Theo Diệu Trinh chia sẻ về đề tài lựa chọn: Hiện nay, việc xử lý web của một kỹ thuật sản xuất cho phép hàng hóa được chế tạo tự động và nhanh chóng với số lượng lớn, chi phí thấp. Việc điều hành hệ thống trong thay đổi môi trường làm việc của thế giới thực gây ra những mối đe dọa nghiêm trọng đối với chất lượng, năng suất và sự ổn định của hệ thống. Vì vậy, đề tài sẽ trình bày một lớp luật điều khiển thích ứng để nâng cao hiệu suất điều khiển cho web phi tuyến bị thiếu hoạt động của MIMO hệ thống cuộn dây.

Đây là một đề tài không phải dễ, nhất là để sau này khi ứng dụng ra thực tế sẽ mang lại hiệu quả cao, nhóm cùng với thầy giáo hướng dẫn nhiều đêm trăn trở, tìm cách làm, thậm chí Trinh còn nhiều lần muốn bỏ cuộc vì cả tháng trời không tìm ra được đáp án. Nhưng bản thân không cho phép mình bỏ cuộc, và theo Trinh con gái khi nghiên cứu hơn con trai ngoài khoản tỉ mỉ, thì em còn có “độ lì” hơn các bạn nam, đó là sự “lì” của không bỏ cuộc, không cho phép mình dừng giữa chừng.

Chia sẻ về nguyên lý hoạt động của đề tài nghiên cứu, Hoàng cho biết: Đầu tiên, một điều khiển tầng phi tuyến dựa trên người quan sát được đề xuất, bước lùi kỹ thuật điều khiển được coi là một phương pháp điều khiển có tiềm năng lớn cho hoạt động kém hiệu quả đối tượng phi tuyến đa đầu vào, đa đầu ra. Tuy nhiên, hiện tại không có bảo mật ổn định trong hoạt động khi hệ thống bị ảnh hưởng đáng ngại bởi nhiễu loạn và những điều không chắc chắn. Do đó, một bộ quan sát nhiễu phi tuyến tính được tích hợp với phương pháp để giải quyết vấn đề đó. Người quan sát này được thiết kế với các biến trạng thái phụ trợ để giảm nhiễu loạn đo lường.

Thứ hai, một bộ điều khiển thích nghi với các ràng buộc đầu ra thay đổi theo thời gian để chính xác kiểm soát một hệ thống xử lý web tổng quát nhiều phần được giới thiệu. Nhóm sử dụng trượt kỹ thuật điều khiển dựa trên chức năng Asymmetric Barrier Lyapunov (ABLF) để sửa đổi giá trị vận tốc và lực căng theo yêu cầu. Bởi vì ABLF với hàm logarit giải quyết các ràng buộc đầu ra thay đổi theo thời gian cho các hệ thống phi tuyến tính, việc sử dụng này hạn chế cả hai phản ứng căng thẳng cơ học của vật liệu trong một phạm vi giá trị mong muốn và đảm bảo ổn định hệ thống. Ngoài ra, một cơ chế xấp xỉ sử dụng hàm cơ sở xuyên tâm (RBF) mạng lưới thần kinh được kết hợp vào bộ điều khiển để ước tính các yếu tố có hại bao gồm cả phù hợp và sự không chắc chắn chưa từng có.

Thứ ba, khung điều khiển phân cấp dựa trên thuật toán mặt trượt theo thứ tự được áp dụng cho các máy web nhiều phần để xử lý các độ không đảm bảo phù hợp và không phù hợp và những xáo trộn được đề xuất. Ngoài ra, mạng thần kinh chức năng cơ sở bán kính là được triển khai để ước tính động lực hệ thống cần thiết và sơ đồ điều khiển được đề xuất lợi thế của bộ lọc thông thấp bậc một để tạo tín hiệu điều khiển ảo mà không phức tạp tính toán và làm giảm bớt hiện tượng bùng nổ thuật ngữ.

Cuối cùng, sự ổn định bán toàn cầu của toàn bộ hệ thống được xác định bằng Lyapunov’s thuyết ổn định. Các kết quả mô phỏng và phân tích số được trình bày để làm rõ hiệu suất vượt trội của thuật toán điều khiển được thiết kế.

Chia sẻ về đề tài này, PGS.TS Nguyễn Tùng Lâm (giáo viên hướng dẫn) cho biết, đây là một đề tài rất hay, nhóm đã cố gắng làm rất tốt những gì mà thầy hướng dẫn.

Thầy Lâm cũng chia sẻ, đây là một đề tài được phát triển cho 3 nhóm theo 3 hướng khác nhau, nhưng nhóm của Trinh và Hoàng là một trong những nhóm có công bố đầu tiên và các bạn đã làm rất tốt công việc của mình.

Mặc dù, cũng gặp nhiều khó khăn khi bắt tay vào làm, vì kinh nghiệm không có, kiến thức còn mỏng, nhưng nhờ được sự động viên từ thầy Tùng Lâm cũng như các anh chị trong phòng nghiên cứu, hai bạn đã gặt hái được những trái ngọt đầu tiên trong giai đoạn nước rút của những sinh viên năm cuối.

Không chỉ dừng lại ở trong nước, bài nghiên cứu của nhóm sinh viên Hoàng và Trinh đã được chọn đăng tải trên những tạp chí có tiếng của nước ngoài. Dù ban đầu chưa có nhiều kinh nghiệm, nhưng kết quả mà các bạn gặt hái được đã minh chứng cho việc không gì là chúng ta không thể thực hiện được. Hy vọng trong thời gian tới, ngoài đề tài vừa được giải Nhất của trường và chuẩn bị bước đệm cho ứng dụng thực tế, chúng tôi hy vọng rằng các bạn sẽ có nhiều đề tài nghiên cứu thú vị và ý nghĩa hơn nữa trong tương lai.

Hương Duyên – Đỗ Phương