1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu

87 611 1

Đang tải... (xem toàn văn)

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

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 87
Dung lượng 1,5 MB

Nội dung

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG HỌC NGƢỢC CHO ROBOT HAI KHÂU Ngành : TỰ ĐỘNG HÓA Mã số: 605260 Học Viên: NGUYỄN THẾ PHƢƠNG Ngƣời HD Khoa học : PGS.TS. NGUYỄN NHƢ HIỂN THÁI NGUYÊN - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình do tôi tự làm nghiên cứu, trong luận văn có sử dụng một số tài liệu tham khảo nhƣ đã nêu trong phần tài liệu tham khảo. Tác giả luận văn Nguyễn Thế Phương Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN 2 MỤC LỤC 3 DANH MỤC CÁC BẢNG 6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 7 MỞ ĐẦU 10 CHƢƠNG 1: 12 TỔNG QUAN MÔ TẢ ĐỘNG HỌC ĐỘNG LỰC HỌC CỦA ROBOT 12 1.1. Các khái niệm cơ bản phân loại robot: 12 1.1.1. Robot robotic: 12 1.1.2. Robot công nghiệp: 13 1.1.3. Các cấu trúc cơ bản của robot công nghiệp: 14 1.1.3.1. Cấu trúc chung: 14 1.1.3.2. Kết cấu tay máy: 15 1.1.4.Truyền động điều khiển Robot 16 1.1.4.1.Hệ truyền động trong robot 16 1.1.4.2.Truyền động điện 17 1.1.4.3.Truyền động khí nén thuỷ lực 17 1.1.5.Các phương pháp điều khiển robot 18 1.1.6. Vấn đề điều khiển cánh tay Robot 18 1.1.6.1. Khái quát 18 1.1.6.2. Vấn đề điều khiển cánh tay Robot 19 1.2.Động học của tay máy robot 2 khâu chuyển động trong mặt phẳng 22 1.2.1.Bài toán động học thuận: 22 1.2.2.Bài toán động học ngược 23 1.2.3.Động học robot khi di chuyển nhỏ 25 1.2.3.1. Giới thiệu 25 1.2.3.2.Thuộc tính của ma trận Jacobian 27 1.2.3.3.Động học ngược của chuyển động nhỏ 27 1.3.Động lực học tay máy robot 2 khâu 28 1.4.Thuật toán điều khiển cánh tay Robot 31 1.4.1.Thuật toán điều khiển tỉ lệ (P) có phản hồi tốc độ điều khiển PD 32 1.4.2. Thuật toán điều khiển PD có bù gia tốc trọng trường 33 1.4.3.Thuật toán điều khiển PID 33 1.4.4 Nhận xét chung 34 CHƢƠNG 2: 35 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG HỌC NGƢỢC ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG ROBOT 2 KHÂU 35 2.1 Khái quát 35 2.2 Tổng hợp bộ điều chỉnh vị trí PID cho động cơ điện một chiều. 36 2.2.1 Các thông số ban đầu. 36 2.2.1.1 Động cơ điện một chiều. 36 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 2.2.1.1.1 Động cơ điện một chiều 36 2.2.1.1.2 Các phương trình mô tả động cơ điện một chiều 38 2.2.1.1.3 Sơ đồ cấu trúc của động cơ điện một chiều 39 2.2.1.2 Bộ chỉnh lưu 39 2.2.1.3 Biến dòng: 40 2.2.1.4 Máy phát tốc: 40 2.2.1.5 Cảm biến vị trí: 41 2.2.2 Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng (RI): 41 2.2.3 Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh tốc độ ( R  ): 44 2.2.4 Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh vị trí ( R  ). 47 2.3 Mô hình simulink điều khiển Robot sử dụng bộ điều chỉnh PID 51 2.3.1 Mô hình simulink 51 2.3.2 Kết quả mô phỏng điều khiển vị trí của cánh tay Robot dùng PID 53 2.4 Xây dựng bộ điều khiển mờ chỉnh định tham số PID để điều chỉnh vị trí cho cánh tay Robot 2 khâu. 56 2.4.1 Tính phi tuyến của bộ điều khiển vị trí. 56 2.4.2 Sự cần thiết sự dụng bộ điều khiển mờ 57 2.4.3 Bộ điều khiển mờ chỉnh định tham số bộ điều khiển PID 59 2.4.3.1 Mô hình bộ điều khiển mờ 60 2.4.3.2 Biến ngôn ngữ miền giá trị của nó 62 2.4.3.3 Xác định hàm liên thuộc (membership function). 63 2.4.3.4 Xây dựng các luật điều khiển 65 2.4.3.5 Luật hợp thành 68 2.4.4 Sơ đồ mô phỏng kết quả 69 2.4.4.1 Mô hình simulink hệ thống điều khiển chuyển động cánh tay Robot sử dụng bộ chỉnh định mờ tham số bộ điều khiển PID. 69 2.4.4.2 Kết quả mô phỏng điều khiển vị trí Robot dùng bộ chỉnh định mờ 70 2.5 Kết luận Chƣơng 2 72 CHƢƠNG 3: 73 MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG HỆ THỐNG 73 3.1 Mô hình các khối chức năng 73 3.1.1 Bộ điều khiển 73 3.1.2 Động cơ 74 3.2. Mô hình hệ thống điều khiển chuyển động cánh tay Robot sử dụng bộ chỉnh định mờ bộ điều khiển PID. 74 3.3 So sánh quỹ đạo giữa PID chỉnh định mờ tham số PID 75 3.3.1 Trường hợp Mt = 1kg 75 3.3.1.1 Qũy đạo sai lệch quỹ đạo cánh tay Robot. 75 3.3.1.2 Sai lệch góc quay hai khâu của cánh tay Robot. 77 3.3.1.3 Sai lệch về tốc độ góc quay hai khâu. 78 3.3.2 Trường hợp Mt=1.5kg 79 3.3.2.1 Sai lệch quỹ đạo cánh tay Robot. 79 3.3.2.1 Sai lệch góc quay hai khâu của cánh tay Robot. 79 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 3.3.2.3 Sai lệch về tốc độ góc quay hai khâu. 81 3.3.3 Trường hợp Mt=2kg 81 3.3.3.1 Sai lệch quỹ đạo cánh tay Robot. 81 3.3.3.2 Sai lệch góc quay hai khâu của cánh tay Robot. 82 3.3.3.3 Sai lệch về tốc độ góc quay hai khâu. 83 3.4 Nhận xét chƣơng 3 84 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 85 1. Kết luận. 85 2. Kiến nghị. 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các lĩnh vực ứng dụng của robot 13 Bảng 1.2: Dịch chuyển theo quĩ đạo của cánh tay robot 20 Bảng 1.3: Thông số vật lý của cánh tay robot 2 khâu 22 Bảng 2.1: Các thông số của động cơ điện một chiều 38 Bảng 2.2: Luật điều khiển Hesokp 66 Bảng 2.3: Luật điều khiển Hesokd 67 Bảng 2.4: Luật điều khiển Hesoki 67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Sơ đồ minh hoạ cấu trúc của một robot công nghiệp 14 Hình 1.2: Sơ đồ minh hoạ cấu trúc của một hệ thống điều khiển 15 Hình 1.3: Sơ đồ minh hoạ kết cấu của tay máy 16 Hình 1.4: Sơ đồ minh hoạ cánh tay robot n khâu 19 Hình 1.5: Sơ đồ cánh tay robot 2 khâu 21 Hình 1.6: Sơ đồ cánh tay robot 2 khâu 23 Hình 1.7: Sơ đồ cánh tay robot 2 khâu 26 Hình 1.8: Sơ đồ phân tích động lực cánh tay robot 2 khâu 28 Hình 1.9: Hệ thống điều khiển vị trí vòng kín 31 Hình 1.10: Điều khiển tỉ lệ (P) có phản hồi tốc độ 32 Hình 1.11: Điều khiển PD 32 Hình 1.12: Điều khiển PD có bù gia tốc trọng trƣờng 33 Hình 1.13: Sơ đồ cấu trúc điều khiển PID 33 Hình 1.14: Cấu trúc robot + các hệ dẫn động 34 Hình 2.1: Sơ đồ thay thế động cơ điện một chiều kích từ độc lập 36 Hình 2.2: Cấu trúc của động cơ điện một chiều khi từ thông không đổi 39 Hình 2.3. Sơ đồ khối mạch chỉnh lƣu có điều khiển. 39 Hình 2.4 là sơ đồ mạch vòng điều chỉnh dòng điện. 41 Hình 2.5: Sơ đồ mạch vòng điều chỉnh dòng điện rút gọn 42 Hình 2.6: Sơ đồ cấu trúc của hệ điều chỉnh vị trí. 44 Hình 2.7: Sơ đồ mạch vòng điều chỉnh tốc độ 45 Hình 2. 8: Sơ đồ tổng hợp mạch vòng điều chỉnh vị trí 47 Hình 2. 9: Sơ đồ khối mạch vòng điều chỉnh tốc độ 48 Hình 2.10: Sơ đồ cấu trúc của hệ điều chỉnh vị trí 50 Hình 2.11: Mô hình hệ thống sử dụng bộ điều khiển PID 51 Hình 2.12 : Mô hình khối điều khiển dòng điện tốc độ động cơ 1 51 Hình 2.13: Mô hình khối điều khiển dòng điện tốc độ động cơ 2 52 Hình 2.14: Mô hình khối subsystem1 52 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 Hình 2.15: Mô hình khối subsystem2 52 Hình 2.16: Mô hình khâu phản hồi vị trí 1 52 Hình 2.17: Mô hình khâu phản hồi vị trí 2 52 Hình 2.18: Mô hình Robot 2 khâu 53 Hình 2.20: Đồ thị sai lệch quỹ đạo dùng PID. 54 Hình 2.21: Đồ thị góc quay 54 Hình 2.22:Tốc độ sai lệch góc 55 Hình 2.23: Dòng điện của động cơ 1,2 55 Hình 2.24: Tốc độ của động cơ 1,2 56 Hình 2.25. Quan hệ giữa  . 57 Hình 226: Phƣơng pháp chỉnh định mờ tham số bộ điều khiển PID 59 Hình 2.27: Cấu trúc bộ chỉnh định mờ KP 61 Hình 2.28: Cấu trúc bộ chỉnh định mờ KD 61 Hình 2.29: Cấu trúc bộ chỉnh định mờ KI 62 Hình 2.30: Mô hình rời rạc hóa hàm liên thuộc trapmf của biến et, det 64 Hình 2.31: Mô hình hàm liên thuộc của biến Hesokp , Hesokd Hesoki 64 Hình 2.32: Xác định tập mờ cho biến vào et 64 Hình 2.33: Xác định tập mờ cho biến vào det 65 Hình 2.35: Đặc tính quá độ thƣờng gặp của hệ điều khiển dùng PID 65 Hình 2.36: Mô hình hệ thống sử dụng bộ chỉnh định tham số bộ điều khiển 69 Hình 2.37: Mô hình bộ điều khiển khâu thứ nhất dùng PI+D 69 Hình 2.38: Mô hình bộ điều khiển khâu thứ 2 dùng PD 70 Hình 2.39: Đồ thị quỹ đạo đặt quỹ đạo Robot dùng Fuzzy 70 Hình 2.40: Đồ thị sai lệch quỹ đạo dùng Fuzzy 70 Hình 2.41: Đồ thị góc quay dùng Fuzzy 71 Hình 2.42: Đồ thị sai lệch góc quay dùng Fuzzy 71 Hình 2.43: Đồ thị tốc độ sai lệch góc dùng Fuzzy 71 Hình 2.44: Đồ thị tốc độ độngdùng Fuzzy 72 Hình 2.45: Đồ thị dòng điện độngdùng Fuzzy 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 Hình 3.1: Các khối chức năng 73 Hình 3.2: Mô hình bộ điều khiển khâu thứ nhất dùng PI+D 73 Hình 3.3: Mô hình bộ điều khiển khâu thứ 2 dùng PD 73 Hình 3.4: Mô hình bộ điều khiển động cơ DC 74 Hình 3.5: Mô hình hệ thống sử dụng bộ chỉnh định mờ 74 Hình 3.6: Mô hình hệ thống sử dụng bộ điều khiển PID 75 Hình 3.7: Đồ thị quỹ đạo chuyển động của robot 2 khâu 76 Hình 3.8: Đồ thị sai lệch quỹ đạo giữa PID Fuzzy 76 Hình 3.9: Đồ thị góc quay khâu 1 giữa giá trị đặt, PID Fuzzy 77 Hình 3.10: Đồ thị góc quay khâu 2 giữa giá trị đặt, PID Fuzzy 77 Hình 3.11: Đồ thị sai lệch góc quay khâu 1 giữa PID Fuzzy 77 Hình 3.12: Đồ thị sai lệch góc quay khâu 2 giữa PID Fuzzy 78 Hình 3.13: Đồ thị sai lệch tốc độ góc khâu 1 giữa PID Fuzzy 78 Hình 3.14: Đồ thị sai lệch tốc độ góc khâu 2 giữa PID Fuzzy 78 Hình 3.15: Đồ thị sai lệch quỹ đạo giữa PID Fuzzy 79 Hình 3.16: Đồ thị góc quay khâu 1 giữa giá trị đặt, PID Fuzzy 79 Hình 3.17: Đồ thị góc quay khâu 2 giữa giá trị đặt, PID Fuzzy 80 Hình 3.18: Đồ thị sai lệch góc quay khâu 1 giữa PID Fuzzy 80 Hình 3.19: Đồ thị sai lệch góc quay khâu 2 giữa PID Fuzzy 80 Hình 3.20: Đồ thị sai lệch tốc độ góc khâu 1 giữa PID Fuzzy 81 Hình 3.21: Đồ thị sai lệch tốc độ góc khâu 2 giữa PID Fuzzy 81 Hình 3.22: Đồ thị sai lệch quỹ đạo giữa PID Fuzzy 82 Hình 3.23: Đồ thị góc quay khâu 1 giữa giá trị đặt, PID Fuzzy 82 Hình 3.24: Đồ thị góc quay khâu 2 giữa giá trị đặt, PID Fuzzy 82 Hình 3.25: Đồ thị sai lệch góc quay khâu 1 giữa PID Fuzzy 83 Hình 3.26: Đồ thị sai lệch góc quay khâu 2 giữa PID Fuzzy 83 Hình 3.27: Đồ thị sai lệch tốc độ góc khâu 1 giữa PID Fuzzy 83 Hình 3.28: Đồ thị sai lệch tốc độ góc khâu 2 giữa PID Fuzzy ………… 84 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 MỞ ĐẦU Điều khiển tự động từ lâu là sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Từ khi con ngƣời biết sáng tạo ra công cụ lao động thì ý tƣởng điều khiển tự động đã đƣợc đặt lên hàng đầu. Con ngƣời đang phát triển công nghệ điều khiển tự động ngày càng cao. Đỉnh cao của công nghệ điều khiển tự động là công nghệ chế tạo robot. Ngày nay Robot đã đƣợc sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, nó đã đem lại hiệu quả to lớn trong sản xuất công nghiệp, trong quốc phòng, y tế, xã hội, thám hiểm vũ trụ cũng nhƣ trong sản xuất đời sống… nó là thiết bị không thể thiếu trong các hệ thống sản xuất hiện đại, đặc biệt là các hệ thống sản xuất tự động. Robot ngày càng thông minh linh hoạt, chính vì thế robot đƣợc xem là sản phẩm điển hình của nền khoa học kỹ thuật. Ở Việt Nam, Thủ tƣớng Chính phủ đã ban hành quyết định số: 82/2001/QĐ- TTg vào ngày 24 tháng 5 năm 2001 để xác định việc thiết kế chế tạo robot là một trong những nhiệm vụ chính của khoa học công nghệ. Vì thế việc nghiên cứu các phƣơng pháp điều khiển hiện đại áp dụng vào công nghệ robot rất đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm đã đƣợc áp dụng điều khiển nhiều hệ thống khác nhau trong công nghiệp, đặc biệt là các hệ chuyển động Robot nhằm nâng cao chất lƣợng của hệ thống. Với những lý do trên, tôi đã chọn đề tài “NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG HỌC NGƢỢC CHO ROBOT HAI KHÂU” để làm đề tài nghiên cứu. Nội dung của luận văn đƣợc chia thành 3 chƣơng: Chương 1 : Tổng quan mô tả động học động lực học robot. Chương 2: Thiết kế bộ điều khiển động học ngược điều khiển chuyển động robot 2 khâu. Chương 3: Mô phỏng đánh giá chất lượng hệ thống. [...]... phƣơng pháp điều khiển thích hợp Sau đây là một số phƣơng pháp điều khiển đƣợc sử dụng trong điều khiển robot, nhƣ: Các phƣơng pháp điều khiển bằng bộ điều chỉnh kinh điển PID (Propotional Integral Derivative); Các phƣơng pháp điều khiển hiện đại nhƣ điều khiển thích nghi, điều khiển mờ, điều khiển nơ-ron, điều khiển mờ-nơ-ron, 1.1.6 Vấn đề điều khiển cánh tay Robot 1.1.6.1 Khái quát Cấu trúc của robot. .. (bao gồm robot các bộ dẫn động) , sau đó tính toán lựa chọn các bộ điều chỉnh (P, PD, PI, PID, ) để hệ làm việc đạt yêu cầu mong muốn - Xác định hệ dẫn động, mô hình toán học của bộ dẫn động thiết kế bộ điều khiển (P, PI, PD, PID, ) cho hệ dẫn động theo yêu cầu điều khiển robot (quĩ đạo, vị trí, ), xem robot nhƣ là đối tƣợng chấp hành, sau đó mô phỏng hệ thống (gồm robot + hệ dẫn động) tiến... lực hoặc mô ment cần tạo ra để điều khiển robot là véc-tơ  = [1, 2, n] Trong phạm vi đề tài này, tác giả tập trung vào việc nghiên cứu điều khiển cánh tay robot với những giới hạn sau: - Điều khiển cánh tay robot hai khâu (Hình 1.5) với thông số cho ở Bảng 1.3 - Hệ dẫn động gồm hai động cơ điện một chiều kích từ độc lập dùng để tạo ra mô men quay cho hai khâu của robot; - Phƣơng thức dịch chuyển... hành hiệu chỉnh các bộ điều khiển để đạt đƣợc yêu cầu đặt ra Đây cũng chính là nhiệm vụ trong tâm của đề tài nghiên cứu này Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG HỌC NGƢỢC ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG ROBOT 2 KHÂU 2.1 Khái quát Để tổng hợp bộ điều chỉnh vị trí, chúng ta tiến hành tổng hợp điều khiển vị trí động cơ theo ba vòng... điểm tác động cuối qJ 1 ve Không giống nhƣ động học ngƣợc đã đƣợc giới thiệu ở trên, động học ngƣợc của chuyển động nhỏ đƣợc giải quyết theo ma trận Jacobian là phi tuyến Để giải quyết vấn đề này, vận tốc của điểm tác động cuối ve phải đƣợc tách rời Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.3 .Động lực học tay máy robot 2 khâu Động lực học tay máy nghiên cứu mối... vòng điều chỉnh dòng điện, mạch vòng điều chỉnh tốc độ, mạch vòng điều chỉnh vị trí bằng các bộ điều chỉnh PID theo phƣơng pháp tối ƣu đối xứng tối ƣu Modun - Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh vị trí cho hai trƣờng hợp: bộ điều khiển mờ - So sánh kết quả để đánh giá kết luận Tất cả các quá trình tổng hợp ban đầu đều đƣợc thực hiện cho hai động cơ điện một chiều sử dụng cho hai trục khớp của robot. .. học của robot n DOF Do đó, các luật điều khiển áp dụng việc tính toán trên cơ sở mô men tính Tuy nhiên, thực tế điều khiển robot, chính là điều khiển hệ thống dẫn động (Actuators) Sơ đồ hệ thống đƣợc mô tả nhƣ sau: Hình 1.14: Cấu trúc robot + các hệ dẫn động Việc thiết kế bộ điều khiển (PID, mờ, ) đối với hệ thống robot + các bộ dẫn động có nhiều cách, chẳng hạn nhƣ: - Xác định mô hình toán học của... 2 ) Phƣơng trình trên mô tả vị trí hƣớng của điểm tác động cuối của robot hay còn gọi là phƣơng trình động học của cánh tay robot trong mặt phẳng 1.2.2.Bài toán động học ngược Mô hình động học ngƣợc của robot là rất quan trọng trong việc thiết kế điều khiển Mô hình này cho phép xác định vị trí biến khớp q từ toạ độ (x, y) cho trƣớc hoặc mong muốn Đối với robot 2 khâu đã nêu, ta có:  xe  1  ... thân các cơ cấu của robot các sensor ngoài để nhận biết trạng thái của môi trƣờng Cơ cấu chấp hành: tạo chuyển động cho các khâu của tay máy Nguồn động lực của các cơ cấu chấp hành là động cơ các loại: Điện, thuỷ lực, khí nén hoặc kết hợp giữa chúng Hệ thống điều khiển: (controller) hiện nay thƣờng là hệ thống điều khiển số có máy tính để giám sát điều khiển hoạt động của robot Hình 1.2: Sơ đồ... Các bộ điều khiển vị trí đơn giản thƣờng dùng trƣớc đây (và cả bây giờ) là bộ điều khiển tỉ lệ - đạo hàm – tích phân (PID) Ngày nay, với những yêu cầu tác nghiệp cao hơn, phức tạp hơn, cùng với sự phát triển của công nghệ điều khiển, các bộ điều khiển đã đƣợc thay đổi, cải tiến nhiều nhƣng vẫn dựa trên luật điều khiển chung là: (1.36) Tuy nhiên, với những mục đích cụ thể trong thực tế, bộ điều khiển . chuyển động Robot nhằm nâng cao chất lƣợng của hệ thống. Với những lý do trên, tôi đã chọn đề tài “NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC VÀ XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG HỌC NGƢỢC CHO ROBOT HAI KHÂU”. ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC VÀ XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG HỌC NGƢỢC CHO. đề tài nghiên cứu. Nội dung của luận văn đƣợc chia thành 3 chƣơng: Chương 1 : Tổng quan và mô tả động học và động lực học robot. Chương 2: Thiết kế bộ điều khiển động học ngược điều khiển chuyển

Ngày đăng: 18/04/2014, 19:31

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1]. Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền: Truyền Động Điện, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Truyền Động Điện
Nhà XB: NXB Khoa Học và Kỹ Thuật
[2]. Nguyễn Nhƣ Hiển, Bùi Chính Minh, [2007] “Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến bền vững cho hệ truyền động nối khớp mềm”, Tạp chí Khoa học & Công nghệ các trường đại học kỹ thuật, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thiết kế bộ điều khiển phi tuyến bền vững cho hệ truyền động nối khớp mềm”, "Tạp chí Khoa học & Công nghệ các trường đại học kỹ thuật
[3]. Nguyễn Phùng Quang (2006), Matlab  Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.4. Nguyễn Nhƣ Hiển, Lại Khắc Lãi : Hệ mờ và Nơ ron trong kỹ thuật điều khiển Sách, tạp chí
Tiêu đề: Matlab "" Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động", nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 4. Nguyễn Nhƣ Hiển, Lại Khắc Lãi
Tác giả: Nguyễn Phùng Quang
Nhà XB: nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật
Năm: 2006
[8]. Nguyễn Doãn Phước, Lý thuyết điều khiển nâng cao, NXB Khoa học và Kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lý thuyết điều khiển nâng cao
Nhà XB: NXB Khoa học và Kỹ thuật
[9]. Phạm Đăng Phước, Giáo trình Robot Công nghiệp (phần I), trường Đại học Bách khoa Đà nẵng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình Robot Công nghiệp
[10]. Nguyễn Mạnh Tiến, Điều khiển Robot Công nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Điều khiển Robot Công nghiệp
Nhà XB: NXB Khoa học kỹ thuật
[11]. Scott Schaut (2006). Robots of Westinghouse: 1924-Today. Mansfield Memorial Museum. ISBN 0978584414 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Robots of Westinghouse: 1924-Today
Tác giả: Scott Schaut
Năm: 2006
[12]. R. Clarke. "Asimov's Laws of Robotics - Implications for Information Technology". Australian National University/IEEE. Retrieved 2008-09-25 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Asimov's Laws of Robotics - Implications for Information Technology
[14]. Graham, Stephen (2006-06-12). "America's robot army". New Statesman. Retrieved 2007-09-24 Sách, tạp chí
Tiêu đề: America's robot army

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1: Sơ đồ minh hoạ cấu trúc của một robot công nghiệp - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 1.1 Sơ đồ minh hoạ cấu trúc của một robot công nghiệp (Trang 14)
Hình 1.2: Sơ đồ minh hoạ cấu trúc của một hệ thống điều khiển  1.1.3.2. Kết cấu tay máy: - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 1.2 Sơ đồ minh hoạ cấu trúc của một hệ thống điều khiển 1.1.3.2. Kết cấu tay máy: (Trang 15)
Bảng 1.2: Dịch chuyển theo quĩ đạo của cánh tay robot - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Bảng 1.2 Dịch chuyển theo quĩ đạo của cánh tay robot (Trang 20)
Hình 1.8: Sơ đồ phân tích động lực cánh tay robot 2 khâu - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 1.8 Sơ đồ phân tích động lực cánh tay robot 2 khâu (Trang 28)
Hình 1.13: Sơ đồ cấu trúc điều khiển PID - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 1.13 Sơ đồ cấu trúc điều khiển PID (Trang 33)
Hình 2.1: Sơ đồ thay thế động cơ điện một chiều kích từ độc lập - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.1 Sơ đồ thay thế động cơ điện một chiều kích từ độc lập (Trang 36)
Hình 2.6: Sơ đồ cấu trúc của hệ điều chỉnh vị trí. - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.6 Sơ đồ cấu trúc của hệ điều chỉnh vị trí (Trang 44)
Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều chỉnh vị trí còn lại nhƣ hình 2.8: - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Sơ đồ c ấu trúc hệ thống điều chỉnh vị trí còn lại nhƣ hình 2.8: (Trang 47)
Hình 2.10: Sơ đồ cấu trúc của hệ điều chỉnh vị trí - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.10 Sơ đồ cấu trúc của hệ điều chỉnh vị trí (Trang 50)
Hình 2.11: Mô hình hệ thống sử dụng bộ điều khiển PID - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.11 Mô hình hệ thống sử dụng bộ điều khiển PID (Trang 51)
Hình 2.13: Mô hình khối điều khiển dòng điện và tốc độ động cơ 2 - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.13 Mô hình khối điều khiển dòng điện và tốc độ động cơ 2 (Trang 52)
Hình 2.18: Mô hình Robot 2 khâu - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.18 Mô hình Robot 2 khâu (Trang 53)
Hình 2.22: Sai lệch góc - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.22 Sai lệch góc (Trang 55)
Hình 226: Phương pháp chỉnh định mờ tham số bộ điều khiển PID - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 226 Phương pháp chỉnh định mờ tham số bộ điều khiển PID (Trang 59)
Hình 2.27: Cấu trúc bộ chỉnh định mờ KP - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.27 Cấu trúc bộ chỉnh định mờ KP (Trang 61)
Hình 2.30: Mô hình rời rạc hóa hàm liên thuộc trapmf của biến et, det - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.30 Mô hình rời rạc hóa hàm liên thuộc trapmf của biến et, det (Trang 64)
Hình 2.31: Mô hình hàm liên thuộc của biến Hesokp , Hesokd và Hesoki - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.31 Mô hình hàm liên thuộc của biến Hesokp , Hesokd và Hesoki (Trang 64)
Bảng 2.2: Luật điều khiển Hesokp  Hesokp - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Bảng 2.2 Luật điều khiển Hesokp Hesokp (Trang 66)
Bảng 2.3: Luật điều khiển Hesokd - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Bảng 2.3 Luật điều khiển Hesokd (Trang 67)
Hình 2.36: Mô hình hệ thống sử dụng bộ chỉnh định tham số bộ điều khiển - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.36 Mô hình hệ thống sử dụng bộ chỉnh định tham số bộ điều khiển (Trang 69)
Hình 2.42: Đồ thị sai lệch góc quay dùng Fuzzy - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 2.42 Đồ thị sai lệch góc quay dùng Fuzzy (Trang 71)
Hình 3.4: Mô hình bộ điều khiển động cơ DC - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 3.4 Mô hình bộ điều khiển động cơ DC (Trang 74)
Hình 3.7: Đồ thị quỹ đạo chuyển động của robot 2 khâu - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 3.7 Đồ thị quỹ đạo chuyển động của robot 2 khâu (Trang 76)
Hình 3.16: Đồ thị góc quay khâu 1 giữa giá trị đặt, PID và Fuzzy - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 3.16 Đồ thị góc quay khâu 1 giữa giá trị đặt, PID và Fuzzy (Trang 79)
Hình 3.17: Đồ thị góc quay khâu 2 giữa giá trị đặt, PID và Fuzzy - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 3.17 Đồ thị góc quay khâu 2 giữa giá trị đặt, PID và Fuzzy (Trang 80)
Hình 3.20: Đồ thị sai lệch tốc độ góc khâu 1 giữa PID và Fuzzy - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 3.20 Đồ thị sai lệch tốc độ góc khâu 1 giữa PID và Fuzzy (Trang 81)
Hình 3.28: Đồ thị sai lệch tốc độ góc khâu 2 giữa PID và Fuzzy - Nghiên cứu động học, động lực học và xây dựng bộ điều khiển động học ngược cho robot hai khâu
Hình 3.28 Đồ thị sai lệch tốc độ góc khâu 2 giữa PID và Fuzzy (Trang 84)

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w