Thiết kế bộ điều khiển LQG bền vững hệ ball and beam

TP HCM _o0o _ Chuyên ngành: T : 605260 TP Hóa , tháng 07 13 HVTH: Trang i NAM -oOo - : : Chuyên ngành 02-08-1983 : : 1- Tây Ninh 2010 : 2- : Xây d 3- 4- 5- : HVTH: Trang ii xin chân thành , xin chân thành , t , t Tơi xin chân thành N , khóa 2010 , HVTH: Trang iii ) HVTH: Trang iv HVTH: Trang v : : Khóa : 2010 : (K HVTH: ) Trang vi : : Khóa : 2010 : : (Ký tên, ghi rõ HVTH: ) Trang vii : : Khóa : 2010 : (K HVTH: ) Trang viii ii N iii CAO H C iv v vi vii viii ix CH 1.1 1.2 CH BEAM CH BALL AND BEAM 12 14 15 CH NG IV: 19 : 19 - output Linearization,: 20 CH 5.1 Mô 22 22 5.2 Mơ phịng LQG: 27 HVTH: Trang ix Tool->RealTime_WorkShop project có Hình I.27 : Trang 71 II.1 ref ) Rref(s) PID Vin ref (s) PD + + - ( s) d/L Mơ hình Motor C1(s) ( s) Mơ hình ball and beam C2(s) Vịng Vịng ngồi Hình II.1 p d p = 5, Kd = 0.1 Trang 72 R(s) II.2 : Jb R2 m r mg sin x1 x1=r, x2= r u= Lúc này, (1) x2 (**) x2 mg Jb R2 sin(u ) m (2) y x1 Lf h( x) x h( x) f ( x) [1 0] x Lg h( x) h( x) g ( x) [1 0] x L2f h( x) ( Lf h( x)) x Lg Lf h( x) x y mg J b / R2 m f ( x) [0 1] ( Lf h( x)) x2 x2 0 0 g ( x) [0 1] mg J b / R2 m : x2 y v x2 mg Jb R2 sin(u ) m Trang 73 Jb m R x2 ) arcsin( mg u Mà x2 y (*) v : e(t) = r(t) y(t) e( p ) a1e( p 1) a 2e( p r ( p ) v a1e( p v(t ) Mà p = v(t ) u r ( p) 1) a e( p a1e( p 2) 1) J m arcsin( R (r mg a1 (r a p 1e a p 1e a 2e( p v(t ) r a1e a 2e r a1e a 2e r a1 (r 2) 2) a ( p 1) e y) a (r y) y) a (r y))) Trang 74 III III.1 B : Hình III.1 Hình III.2 Hình III.3 Trang 75 : T : Hình III.4 : Ball position Hình III.5 : Draft motor angle Trang 76 Hình III.6 Hình III.7 : Beam angle Trang 77 vào hàm sin: Hình III.8 : Ball position Hình III.9 : Draft motor angle Trang 78 Hình III.10 : Beam angle : Trang 79 III.2 Input Output Linearization : Input Output Linearization Hình III.11 output linearization Hình III.12 Hình III.13 Trang 80 : T : Hình III.14: Ball position Hình III.15 : Beam angle Trang 81 vào hàm sin: Hình III.16 : Ball position Hình III.17 : Draft motor angle Trang 82 Hình III.18 : Beam angle : Trang 83 [1] S.H Ang and M.B.Tan, Final Year Project 4029 Report, 1997 [2] William Wanjohi Advisor Erik Cheever, Swathmore College Senior Design [3] Wei Wang School of Mechanical Engineering The University of Adeleide South Australia 5005, [4] H.L Langhaar, Inc, pp 233-249,1962 [5] Hall, pp 118-121, 1995 [6] David Evanko, Arend Dorsett, Chiu Choi, Ph.D.,P.E Department of Electrical Engineering University of North Florida A Ball and Beam System with an [7] Optimal Control 5413 Project Ball and Beam Optimal 2004 [8] [9] [10] [11] u B [12] Tim Wescott Inc [13] OReilly~2005.05 [14] Trang 84 : Ngày sinh Phái : 02-08-1983 : Nam TÂY NINH : : 0918119083 1998-2001: THPT 2001-2003 chuyên ngành TPHCM, - 2003-2007: , Nga, chuyên ngành 2010-nay Bách Khoa TPHCM, chun ngành Q TRÌNH CƠNG TÁC 4-2008 : - - Trang 85 ... http://www.youtube.com/watch?v=KA8Chv8yAvQ&feature=related : beam Trang Hình 1.1: : 1.2 Hình 1.2: hình d Trang Hình 1.3: hình hình ball and beam phịng thí , máng Steel ball beam Cánh tay Hình 1.4 Trang Hình 1.5 SRF05... r 0 50 r r Trang 11 i and beam ( s) Rref(s) C(s) Vin DC Servo motor + - Theta thành alpha ( s) Mơ hình ball and beam R(s) Hình 3.1 o ID o o g thái LQR o o o o Trang 12 LQG ày Trang 13 x Ax... G=ss(AA,BB,CC,DD,'statename',{'position' 'ball velo' 'beam angle' 'beam rotational velo'}, 'inputname',{'voltage'},'outputname',{'position', 'beam rotational angle'},'notes','Created 07/05/2010') % Add an augment state for command