Điều khiển hệ con lắc ngược bánh xe quán tính sử dụng giải thuật điều khiển LQR: mô phỏng và thực nghiệm
Email tác giả liên hệ:
13142021@student.hcmute.edu.vnTừ khóa:
xe đạp, hệ con lắc ngược bánh xe quán tính, hệ thống phi tuyến, điều khiển LQR, hệ SIMOTóm tắt
Các phương tiện giao thông thông thường như xe đạp, xe máy đều là những hệ mất thăng bằng khi chưa được điều khiển. Với tác động của trọng lực hay ngoại lực, dù rất nhỏ cũng đủ làm chúng ngã xuống, mất thăng bằng. Với lý do đó, nhóm tác giả đã lựa chọn một đối tượng phi tuyến phỏng theo hoat động của thân chiếc xe đạp để tiến hành nghiên cứu giải thuật điều khiển. Hệ con lắc ngược bánh xe quán tính là một hệ thống phi tuyến với đặc trưng của hệ một vào nhiều ra (SIMO). Trong bài báo này, nhóm tác giả sử dụng giải thuật LQR để tiến hành điều khiển đối tượng nói trên. Kết quả điều khiển được mô phỏng trên phần mềm Matlab/Simulink và kiểm định trên mô hình thực tế. Kết quả không những cho thấy đáp ứng ngõ ra đạt được gần giá trị mong muốn bất kể tác động mạnh từ ngoại lực mà còn thể hiện khả năng cao của giải thuật điều khiển LQR cho việc điều khiển thăng bằng đối tượng một cách hiệu quả trong ứng dụng thực tế.
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
Deep Ray, Ritesh Kumar, Praveen. C, Mythily Ramaswamy, J.-P. Raymond, Linear conreil of inverted pendulum, IFCAM Summer School on Numerics and Control of PDE, 2013.
Zulhisyam Salleh, Ahmad Nasharuddin A. Rashid, Fizatul A. Patakor, Ball And Beam Educational Tool of Advanced Control System Laboratory, December 2013.
Emmanouil Kourtikakis, Emmanouil Kapellakis, John Fasoulas, and Michael Sfakiotakis, An Embedded Controller for the Pendubot, September 2016.
Karl J. Astrom, Daniel J. Block, Mark W.Spong, The Reaction Wheel Pendulum, Morgan & Claypool Publishers, Synthesus Lectures on Controls and Mechatronics, 2010.
Hyun Woo Kim, Jae Won An, Hang Dong Yoo, Jang Myung Lee, Balancing Control of Bicycle Robot Using PID Control, ICCAS, 2013.
Víctor Daniel Correa-Ramírez, Didier GiraldoBuitrago y Andrés Escobar-Mejía, Fuzzy control of an inverted pendulum Driven by a reaction wheel using a trajectory tracking scheme, TecnoLógicas, ISSN 0123-7799 - ISSN-e 2256-5337, Vol. 20, No. 39, mayo - agosto de 2017.
Kiattisin Kanjanawanishkul, LQR and MPC controller design and comparison for a stationary self-balancing bicycle robot with a reaction wheel, Kybernetika, Vol. 51, No. 1, 173-191, 2015.
Scott C. Brown, Kevin M. Passino, Intelligent Control for an Acrobot, Journal of Intelligent and Robotic System, Vol. 18, pp. 209-248, 1997.
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Giấy phép
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
