1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

CANH TAY ROBOT MOT BAC TU DO

11 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

NHẬN DẠNG VÀ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT, BỘ QUAN SÁT CHO HỆ CÁNH TAY ROBOT MỘT BẬC TỰ DO NHẬN DẠNG VÀ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT, BỘ QUAN SÁT CHO HỆ CÁNH TAY ROBOT MỘT BẬC TỰ DO NHẬN DẠNG VÀ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT, BỘ QUAN SÁT CHO HỆ CÁNH TAY ROBOT MỘT BẬC TỰ DO

FINAL PROJECT NHẬN DẠNG VÀ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT, BỘ QUAN SÁT CHO HỆ CÁNH TAY ROBOT MỘT BẬC TỰ DO Questions 1: a Chọn đối tượng tuỳ ý, thực mơ hình hố để thu mơ hình tốn Chọn đối tượng hệ thống “Cánh tay robot bậc tự do”  Mơ hình hóa cho cánh tay robot bậc tự Hình Mơ hình cánh tay robot m : Khối lượng vật nặng M : Khối lượng cánh tay máy l : Chiều dài cánh tay máy lc : Khoảng từ gốc tọa độ đến điểm cánh tay máy B : Hệ số ma sát Dựa theo hình 1, ta có:  x  l cos(  )  l sin  111Equation Chapter (Next) Section 1212\* MERGEFORMAT (.)  y  l sin(  )  l cos  MERGEFORMAT (.) Động vật nặng m: 313\* 1 K1  mv  mvT v 2  x& 1  m  x&& y     m  x&2  y&2   y& 414\* MERGEFORMAT (.) Từ (1.1),(1.2) (1.3), ta có:  K1  ml 2&2 515\* MERGEFORMAT (.) Động cánh tay M: 1 Mv  MvT v 2  x&c  1  M  x&c y&c     M  x&c  y&c   y&c  K2  616\* MERGEFORMAT (.) Từ (1.1),(1.2) (1.5), ta có:  K2  Mlc 2&2 717\* MERGEFORMAT (.) Từ (1.4) (1.6), ta có tổng động năng: K  K1  K  &2  ml  Mlc2  818\* MERGEFORMAT (.) Thế vật nặng m: P1  mgl cos  919\* MERGEFORMAT (.) Thế cánh tay M: P2   Mglc cos  MERGEFORMAT (.) Từ (1.8) (1.9), tổng năng: Phương trình Lagrange: P  P1  P2  mgl cos   Mglc cos  10110\* L  K  P  &2 (ml  Mlc2 )  g (ml  Mlc ) cos  Ta tính được: L &  & (ml  Mlc2 ) &  11111\* MERGEFORMAT (.) L  g (ml  Mlc ) sin   12112\* MERGEFORMAT (.) Phương trình Euler- Lagrange: L L  F & & 13113\* MERGEFORMAT (.) Từ (1.10), (1.11) (1.12), ta có: & & (ml  Mlc2 )  g (ml  Mlc )sin   u  B& & & u  B  g (ml  Mlc ) sin   & ml  Mlc2 14114\* MERGEFORMAT (.) b Design the controller quan sát cho hệ thống  Sliding mode control Từ (1.13) ta có: & & u  B  g (ml  Mlc ) sin  & ml  Mlc2 & Đặt biến trạng thái x1   , x2   , tín hiệu y    Bước 1: Tính đạo hàm tín hiệu y& x&1 & & y& & x&  x2 & y&  g (ml  Mlc ) B sin   & u 2 ml  Mlc ml  Mlc ml  Mlc2 MERGEFORMAT (.) 15115\* & y& a ( x)  b( x)u Với a( x)   g (ml  Mlc ) B sin   & 2 ml  Mlc ml  Mlc , b( x)  ml  Mlc2  Bước 2: Chọn mặt trượt   e& k1e Biểu thức mặt trượt: e  yd  y Đa thức Harwitz: ( s )  s  k1 Nghiệm ( s)  nằm xa trục ảo e(t )  nhanh   Chọn cực mặt phẳng trượt -500 => k1  500  Bước 3: Biểu thức điều khiển trượt u & y&  a( x)  & d  k1e  Ksign ( )  b( x ) K lớn   nhanh => Chọn K=1000  Bước 4: Thiết kế lọc tín hiệu vào Chọn lọc tín hiệu thơng thấp bậc để tín hiệu yd (t ) khả vi bị chặn đến đạo hàm bậc Hàm truyền lọc là: GLF ( s)  (0.03s  1)  Bộ quan sát Từ (1.13) ta có: Đặt biến trạng thái: & & u  B  g (ml  Mlc ) sin  & ml  Mlc2 x1    x&1  & & x  & x&  & x& & Phương trình khơng gian trạng thái:  x2  0   x&1     u  B  x&    g (ml  Mlc ) sin( x )     x    ml  Ml ml  Mlc2   ml  Mlc2  c  y  x1 Tuyến tính hóa hệ thống điểm: x1      Khai triển Taylor f(x,u) h(x,u) xung quanh điểm àm việc tĩnh ( ,0,0) ta mơ tả hệ thống phương trình tuyến tính sau:  x&(t )  Ax (t )  Bu (t ) A  y (t )  Cx(t ) Trong đó:   f   A   g  ml  Mlc  B       cos    x  ,0,0    ml  Mlc2 4  ml  Mlc2  4   f   , C  h B    0   u   ,0,0  x  ,0,0  2  ml  Mlc  4  4  Thay giá trị m  0.1, l  1, lc  1, M  1, g  9,8, B  0.01 , ta thu được:   A 3   6.93 9.091.10    B  , C   0  0.091 C  1  O   CA 0   rank (O )  Ta tính được: Vậy, hệ thống quan sát  x& ˆ  Axˆ (t )  Bu (t )  L( y (t )  yˆ (t ))   yˆ (t )  Cxˆ (t ) Bộ quan sát: xˆ : ước lượng x với L: tham số quan sát Sai số ước lượng: e  x  xˆ Nếu e  x  xˆ  xˆ  x => Bộ quan sát đạt xác Xét: ˆ e& x& x& e& Ax  Bu  Axˆ  Bu  L ( y  yˆ )  A( x  xˆ )  LC ( x  xˆ )  e& ( A  LC )e Chọn Lyaponov funtion: V (e)  eT Pe V&(e)  e&T Pe  eT Pe&  (( A  LC )e)T Pe  eT P (( A  LC )e)  eT ( AT P  PA  C T LT P  PLC )e & Theo Lyaponov V (e) 0 lmiterm([-1 1 P],1,1); lmiterm([1 1 0],0); % LMI2 A'*P + P*A - C'*Q' - Q*C

Ngày đăng: 07/08/2022, 19:07

w