NGUYỄN DUY DIỄN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http //www lrc tnu edu vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ X[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG ROBOT HAI BÁNH SỬ DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN PIC NGUYỄN DUY DIỄN THÁI NGUYÊN 2012 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, nghiên cứu robot di động (mobile robot) thu hút nhiều quan tâm nhà nghiên cứu giới Trong lĩnh vực thú vị đầy khó khăn lĩnh vực nghiên cứu đặc tính động học điều khiển cân cho robot di động hai bánh Nhiều nghiên cứu khác thực nhà nghiên cứu khoa học khác Một ví dụ robot MURATA phát triển Nhật Bản năm 2005 Việc điều khiển cân cho Robot hai bánh ứng dụng rộng sang lĩnh vực điều khiển cho robot hai chân, robot ASIMO, nguyên tắc điều khiển cân Có số phương pháp sử dụng để điều khiển cân cho robot hai bánh, là: Cân bằng cách sử dụng bánh đà (flywheel) nghiên cứu Beznos, Gallaspy, Lenskii, Suprapto Cân bằng cách di chuyển tâm trọng lực (COG) nghiên cứu Lee & Ham Jamakita et al cân nhờ lực hướng tâm nghiên cứu Getz Guo Trong phương pháp trên, cân bằng cách sử dụng bánh đà có ưu điểm đáp ứng nhanh cân robot khơng di chuyển Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài a Ý nghĩa khoa học: Ứng dụng kết nghiên cứu lý thuyết , đề tài sẽ xây dựng mơ hình thiết kế điều khiển cân Rô bốt hai bánh sử dụng vi điều khiển PIC Đề tài minh chứng tí nh đúng đắn của hướng nghiên cứu , khẳng đị nh độ tin cậy của các kết nghiên cứu b Ý nghĩa thực tiễn: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Đề tài tập trung thiết kế hệ thống giữ thăng cho xe mô tô dựa nguyên lý làm việc quay hồi chuyển Khi hệ thống lắp đặt xe, có chức giữ cho xe cân tình (đứng yên, chuyển động chịu tác động va đập) Để thực yêu cầu trên, hệ thống trang bị bánh đà (fly-wheel) quay với tốc độ cao Sử dụng cảm biến title sensor để đo góc nghiêng hệ so với phương thẳng đứng, vào góc nghiêng sẽ điều khiển trục hệ bánh đà (theo thuật tốn điều khiển, ví dụ thuật tốn PID) cho tạo lực cần thiết cân cho hệ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Luận văn kết hợp ý tưởng cách giữ thăng người đôi chân độ động di chuyển loại xe di chuyển bánh Thơng qua nghiên cứu, ta phần nắm bắt ý tưởng giữ thăng cho loại humanoid robot (robot dạng người), cách phối hợp xử lý tín hiệu tốt từ cảm biến Mơ hình xe có hai bánh đặt dọc trục với (khác với xe đạp trục hai bánh xe song song) Trên mơ hình sử dụng cảm biến để đo góc nghiêng thân xe, vận tốc quay (lật) sàn xe quanh trục bánh vận tốc di chuyển xe so với mặt đất Nhờ cảm biến này, xe sẽ tự giữ thăng di chuyển Với cấu trúc này, trọng tâm mơ hình phải nằm vùng đỡ bánh xe (supporting area) để thăng di chuyển bề mặt từ đơn giản đến phức tạp Trong hệ thống cảm biến, để loại trừ tín hiệu nhiễu từ hệ thống nhiễu từ tín hiệu đo, sai số ngõ ra, đồng thời ước lượng xác giá trị đo tương lai cảm biến kết hợp tín hiệu, lọc Kalman nghiên cứu sử dụng nhằm cho kết tối ưu tình trạng xe gồm góc nghiêng, vận tốc quay xe từ mơ hình cảm biến thành phần Nói cách khác, hệ thống xử lý tín hiệu lọc Kalman công cụ để biến cảm biến đơn giản, giá rẻ thành tập hợp cảm biến có giá trị hệ thống Từ tín hiệu đo, thơng qua số đại lượng đặc trưng mơ hình (khối lượng, chiều dài, chiều cao vật, đường kính bánh…) ta sẽ tính momen qn tính nghiêng (lật mơ hình), từ đưa giá trị điều khiển phù hợp cho bánh xe để giữ cho mô hình ln đứng vững di chuyển với vận tốc ổn định 1.1.1 Thế xe hai bánh tự cân Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Đối với xe ba hay bốn bánh, việc thăng ổn định chúng nhờ trọng tâm chúng nằm bề mặt chân đế bánh xe tạo Đối với xe bánh có cấu trúc xe đạp, việc thăng không di chuyển hồn tồn khơng thể, việc thăng xe dựa tính chất quay hồi chuyển hai bánh xe quay Còn xe hai bánh tự cân bằng, loại xe có hai bánh với trục hai bánh xe trùng nhau, xe cân bằng, trọng tâm xe (bao gồm người sử dụng chúng) cần giữ nằm bánh xe Điều giống ta giữ gậy dựng thẳng đứng cân lòng bàn tay Hình 1 Mơ tả ngun lý giữ thăng Thực ra, trọng tâm toàn scooter khơng biết nằm vị trí nào, khơng có cách tìm nó, khơng có khả di chuyển bánh xe đủ nhanh để giữ ln tồn trọng tâm Về mặt kỹ thuật, góc sàn scooter chiều trọng lực biết Do vậy, thay tìm cách xác định trọng tâm nằm bánh xe, tay lái cần giữ thẳng đứng, vng góc với sàn xe (góc cân zero) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình Mơ tả cách di chuyển Nếu tay lái đẩy nghiêng tới trước, scooter sẽ chạy tới trước đẩy nghiêng sau, scooter sẽ chạy lùi Đây phân tích lý tính Hầu hết người kiểm sốt tay lái vịng vài giây để giữ lấy Để dừng lại, cần kéo trọng tâm xe nghiêng ngược hướng di chuyển tốc độ xe giảm xuống Do tốc độ cảm nhận phản ứng thăng người khác nhau, nên xe scooter hai bánh tự cân thiết kế cho người sử dụng 1.1.2 Tại phải thiết kế xe hai bánh tự cân Hình Mô tả trạng thái xe di chuyển địa hình phẳng Những mobile robot xây dựng hầu hết robot robot di chuyển ba bánh xe, với hai bánh lái lắp ráp đồng trục, bánh nhỏ Có nhiều kiểu khác nhau, kiểu thơng dụng Cịn xe bánh, thường mộ tầu xe có hai bánh truyền động đầu xe lại gắn hai Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn bánh lái Hình Mơ tả trạng thái xe hai bánh di chuyển địa hình phẳng, dốc Việc thiết kế ba hay bốn bánh làm cho xe/mobile robot thăng ổn định nhờ trọng lượng chia cho hai bánh lái bánh đi, hay khác để đỡ trọng lượng xe Nếu trọng lượng đặt nhiều vào bánh lái xe/robot sẽ khơng ổn định dễ bị ngã, đặt nhiều vào bánh hai bánh sẽ khả bám Nhiều thiết kế xe/robot di chuyển tốt địa hình phẳng, khơng thể di chuyển lên xuống địa hình lồi lõm (mặt phẳng nghiêng) Khi di chuyển lên đồi, trọng lượng xe robot dồn vào đuôi xe làm bánh lái khả bám trượt ngã, bậc thang, chí dừng hoạt động quay tròn bánh xe Khi di chuyển xuống đồi, việc tệ hơn, tâm thay đổi phía trước chí làm xe robot bị lật úp di chuyển bậc thang Hầu hết xe robot leo lên dốc chúng di chuyển xuống, bị lật úp o o độ dốc 15 hay 20 Việc bố trí bốn bánh xe, giống xe đồ chơi hay loại xe bốn bánh sử dụng giao thông không gặp vấn đề điều sẽ làm mobile robot không gọn gàng thiết kế phận lái (cua quẹo) gặp chút phiền tối để xác định xác quãng đường lại, xe dạng hai bánh đồng trục lại thăng linh động địa hình phức tạp, thân hệ thống không ổn định Khi leo sườn dốc, tự động Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nghiêng trước giữ cho trọng lượng dồn hai bánh lái Tương tự vậy, bước xuống dốc, nghiêng sau giữ trọng tâm rơi vào bánh lái Chính vậy, khơng có tượng trọng tâm xe rơi ngồi vùng đỡ bánh xe để gây lật úp Đối với địa hình lồi lõm ứng dụng thực tế, thăng xe hai bánh sẽ mang lại nhiều ý nghĩa thực tiễn giới hạn ổn định xe ba bánh truyền thống 1.1.3 Ƣu nhƣợc điểm xe hai bánh tự cân 1.1.3.1 Ƣu điểm - Không ô nhiễm, sử dụng bình điện, sạc điện - Sử dụng không gian hiệu quả, đa (sử dụng nhà phố) - Dễ dàng lái xuống đường, dừng lại trò chuyện với bạn bè Scooter tự cân khác hẳn với loại xe đạp hay xe đẩy bình thường, chúng dễ kéo đẩy khơng gây khó khăn dừng lại - Khá dễ để lái vòng quanh văn phòng, chạy ngang qua cửa vào tốc độ thấp Ngồi ra, cịn xuống bậc thềm/ bậc thang thấp - Chiếm diện tích (chỉ người) nên khơng gây tắc nghẽn giao thơng loại xe bốn bánh Như phương tiện vận chuyển vỉa hè, cho phép di chuyển nơi đơng đúc, hồn tồn lịng đường - Giá thành thấp so với xe - Cuốn hút người sử dụng người xung quanh hình dáng kỳ lạ nó, phá vỡ hình ảnh thường thấy phương tiện giao thông người 1.1.3.2 Nhƣợc điểm - Không thể thư giãn mệt lái phải đứng điều khiển Vì đứng mặt sàn rung (do động gây ra) cứng làm chân mỏi Do giữ tư thẳng đứng để trọng lượng thể đặt trọng tâm đôi lúc gặp đoạn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn đường xấu khiến thể người điều khiển mệt mỏi - Không thể làm việc khác đứng scooter này, chẳng hạn vừa vừa nghe điện thoại, vừa uống nước - Scooter không đủ nhanh để đường trường khơng đủ an tồn để lên - Khơng thể vận chuyển hai người xe Việc không thành vấn đề xe tự cân đóng vai trị platform mobile robot, khối lượng tải tĩnh - Khơng thể leo bậc thang có chiều cao bán kính bánh xe 1.1.4 Tính ứng dụng xe hai bánh tự cân Xây dựng phương tiện vận chuyển khu vực chật hẹp di chuyển chung cư tòa nhà cao tầng, dùng trợ giúp di chuyển cho người già, trẻ em vận chuyển Làm phương tiện vận chuyển hàng hoá đến nơi lập trình sẵn tịa nhà, phịng làm việc, khơng gian chật hẹp, khó xoay trở Thậm chí kết hợp đường, robot lái mặt đường hiệu công dụng cụ thể linh hoạt Tuy vậy, cần phải tiến hành giải thêm phần xuống cầu thang (không thể leo lên bậc thang cao) 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc Hiện chưa có thơng tin cụ thể việc chế tạo xe hai bánh tự cân dùng robot xe hai bánh tự cân Việt Nam Nhưng giới, vài nước, kỹ thuật viên số sinh viên nghiên cứu cho đời dạng xe hai bánh Dưới số thơng tin: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.2.1 nbot nBot David P Anderson sáng chế nBot lấy ý tưởng để cân sau: bánh xe sẽ phải chạy xe theo hướng mà phần robot ngã Nếu bánh xe lái theo cách đứng vững theo trọng tâm robot, robot sẽ giữ cân Trong thực tế, điều đòi hỏi hai cảm biến thơng tin phản hồi: cảm biến góc nghiêng để đo góc nghiêng robot với trọng lực, encoder bánh xe để đo vị trí robot Bốn thông số ngõ vào để xác định hoạt động vị trí xe lắc ngược cân là: Góc nghiêng Đạo hàm góc nghiêng, vận tốc góc Vị trí bánh xe Đạo hàm vị trí bánh, vận tốc bánh xe Hình Xe nbot Bốn giá trị đo lường cộng lại phản hồi tới điện áp động cơ, tương ứng với momen quay, cân bằng, phận lái robot 1.2.2 Balance-bot I Balance-bot I (do Sanghyuk, Hàn Quốc thực hiện) robot hai bánh tự cân bằng cách kiểm sốt thơng tin phản hồi Hệ thống cao 50 cm, khung làm nhơm, có hai trục bánh xe nối với hộp giảm tốc động DC cho Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn modulation) modul mở rộng ATMEGA328 có chức tạo dãy xung có % duty tần số xác định Các %duty tần số ta điều chỉnh phần mềm Hình 3.29 Mơ tả %duty Các hệ số Kp, Ki, Kd lập trình sẵn Các hệ số có sau q trình thực nghiệm theo phương pháp thứ hai Ziegler-Nichols (thực tế xem phương pháp giả Ziegler-Nichols) việc xác định chu kỳ dao động đối tượng bị dao động theo phương pháp khó lấy xác Sơ đồ giải thuật lập trình: Các ký hiệu: - Kp, Ki, Kd hệ số Kp, Ki, Kd - Kp_t, Ki_t, Kd_t giá trị tìm từ thực nghiệm - e2 sai lệch (lúc xét) - e1 sai lệch trước - e_sum tổng tất sai lệch từ lúc bắt đầu đến thời điểm xét - e_del hiệu số hai sai lệch e2 e1, hay nói cạh khác độ biến thiên sai lệch - v_set tín hiệu góc nghiêng sai tính tốn giá trị đọc từ cảm biến - Duty phần trăm duty cycle xung PWM cần cung cấp Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Bắt đầu q trình tính tốn duty phải có giá trị khác 0, mục đích để thắng lực quán tính động e1=e2=0 e_sum=0 e_del=0 ta có hệ thức PID sau: duty=duty+Kp*e2+Ki*e_sum+Kd*e_del Đầu tiên ta chỉnh cho Kp=1 Ki=0 Nghĩa điều khiển P sau ta tăng Kp lên dần dần, quan sát động Khi thấy động dao động nghĩa lúc nhanh lúc chậm, ta thấy Kp nhân với 0.6 để tính tốn Nghĩa Kp=0.6*Kp_dao động Sau tăng Kd lên (giữ nguyên Kp), Kd lớn sẽ làm cho động bị dao động mạnh Giảm Kd động hết dao động Điều chỉnh Ki khó, giá trị nhỏ, ví dụ lấy Ki=1/Kd chẳng hạn Hệ số Ki khơng cần q lớn động thân có thành phần Ki (thể momen qn tính hay sức ì động cơ) Do thường với đối tượng điều khiển nhiệt độ hay động (các đối tượng có qn tính) cần điều khiển PD đủ Bảng sau rõ ảnh hưởng Kp,Ki,Kd đến đặc tính hệ thống: Thời gian Sai lệch so với ổn định trạng thái bền Tăng Ít thay đổi Giảm Giảm Tăng Tăng Triệt tiêu Ít thay đổi Tăng Tăng Ít thay đổi Đáp ứng hệ thống Thời gian Số KP Giảm KI KD Bảng 3.11 Ảnh hƣởng Ki, Kp, Kd tới đặc tính hệ thống Ta thấy phương pháp có nhiều nhược điểm như: khơng có sở tốn học vững chắc, khơng tối ưu (vì tất chọn ngẫu nhiên giá trị đó) Tuy động đáp ứng tốt, độ điều chỉnh đưa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn khơng q 20% cịn phương pháp khác thường có độ q điều chỉnh (độ vọt lố) tầm 40% Đáp ứng động “tốt” thời gian lấy mẫu PID nhỏ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.5.3 Lƣu đồ thuật toán điều khiển A Thuật tốn Bắt đầu Cài đặt thơng số cho VĐK Cài đặt thông số cho cảm biến accelerometer & gyro Cập nhật giá trị góc nghiêng Điều khiển PWM cho động giữ thăng Kết thúc Hình 3.30 Lƣu đồ thuật tốn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn B Thuật tốn cập nhật góc nghiêng Cập nhật giá trị góc nghiêng Đọc liệu đo từ cảm biến ADXL345 Đọc liệu đo từ cảm biến ITG3200 Bộ lọc Kalman Suy góc nghiêng Cập nhật giá trị góc nghiêng Hình 3.30 Lƣu đồ thuật tốn đo góc nghiêng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn C Thuật toán giao tiếp I2C đọc giá trị cảm biến Đọc cảm biến Truyền bit START Truyền bit địa slave + bit read S Nhận xung ACK Đ Truyền địa ghi cần đọc S Nhận xung ACK Đ Nhận liệu Truyền xung ACK Kết thúc Hình 3.31 Lƣu đồ thuật tốn giao tiếp I2C đọc giá trị cảm biến Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn D Thuật toán điều khiển PID Bắt đầu Thiết lập thông số KP, Ki, Kd Cập nhật giá trị góc nghiêng Tính tốn thơng số: Góc[t]= Góc Nghiêng Góc[sum]=Góc[t] + Góc[t-1] Góc[del]=Góc[t] – Góc[t-1] Góc[t-1]= Góc[t] Duty= Duty[0] + Kp*Góc[t] + Ki*Góc[sum] + Kd*Góc[del] Đ Duty > Động quay phải S Động quay trái Kết thúc Hình 3.32 Lƣu đồ thuật tốn điều khiển PID Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn E Thuật tốn điều khiển đơng giữ thăng Điều khiển động Cập nhật góc nghiêng PWM điều khiển=PWM mới-PWM cũ PWM > S Động quay trái Đ Động quay phải Kết thúc Hình 3.33 Lƣu đồ thuật tốn điều khiển đơng giữ thăng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết Robot mô suy nghĩ hành động cử người Một robot cấu thành gồm phần thể người: + Phần khí đóng vai trị xương sống + Phần điện đóng vai trị mạch máu + Phần lập trình dóng vai trị linh hồn Cả ba phần quan trọng việc chế tạo robot, thiếu phần khơng thể hình thành robot Tuy nhiên số đo phần thực ý tưởng khí thực khí khó khăn bao gồm tư khéo léo bền bỉ Phần điện đóng vai trị mạch máu kết nối khâu khớp góp phần tạo chuyển động L lượng để ni sống cho robot Phần lập trình phần nhẹ nhàng đòi hỏi tư cao khéo léo cách giải tốn mà khí điện tử khơng làm chưa tốt Nó sở để tạo não cho robot, robot thông minh hoạt động khéo léo hay không phụ thuộc hồn tồn vào phần lập trình Tuy nhiên đáp ứng khí điện khơng tốt robot có thơng minh khơng thể tạo chuyển động nhịp nhàng chơn chu Điều phụ thuộc vào tương thích khâu Vì lẽ chế tạo robot cần phân bổ nhóm cách hợp lý 4.2 Thảo luận 4.2.1 Những kết đạt đƣợc - Thiết kế hoàn thiện mơ hình khí xe bánh tự cân - Thiết kế mạch điều khiển trung tâm, làm nhiệm vụ xử lý tín hiệu đo đưa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn định điều khiển - Thiết kế mạch điện tử kết hợp cảm biến vận tốc gia tốc góc thực chức đo góc - Thiết kế mạch lái MOSFET cơng suất cho hai động điều khiển góc lệch bánh đà (MOSFET driver) có khả hoạt động tần số từ 7-15KHz - Giải thuật cho vi điều khiển kết hợp bù trừ cảm biến để có giá trị đo góc xác - Xây dựng thuật toán điều khiển cho động cơ, giữ thăng 4.2.2 Những kết chƣa đạt đƣợc - Xe chưa thể tự giữ thăng - Cơ khí chưa chuẩn xác (bánh đà chưa cân, ghép nối giơ dão) tạo độ rung lớn xe làm nhiễu cảm biến - Thuật toán điều khiển chưa tối ưu 4.2.3 Nguyên nhân cách khắc phục 4.2.3.1 Nguyên nhân - Nhiễu khí: Nhiễu khí gây chủ yếu thiếu xác độ cứng vững robot mà dẫn đến rung trình chuyển động gây nhiễu cho cảm biến làm cho tín hiệu đưa bị sai lệch dẫn đến q trình điều khiển động khơng yêu cầu toán mong muốn - Các nhiễu khác: Lỗi bo mạch, lỗi dùng linh kiện sai mục đích, lỗi mơi trường, lỗi động cơ, lỗi dây, lỗi lập trình 4.2.3.2 Khắc phục - Xử lý khí: Cần phải tính toán trợ lực cho robot để đảm bảo cứng vứng cho robot Lựa chọn bánh xe kích thước mục đích để giảm rung chuyển động - Xử lý nhiễu khác: Đi dây ngắn gọn tối thiểu đường Dùng nguồn nuôi cho cảm biến đủ để tránh sai lệch cho cảm biến Dùng lõi ferit để Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn chống từ nhiễu dịng ngược cho động Dùng didoe cơng suất biện pháp chống ngược 4.3 Hƣớng phát triển đề tài - Robot sẽ tiền đề để phát triển robot có khả tự di chuyển lại chí biết suy nghĩ giống người - Sẽ phát triển lên thành robot điều khiển dám sát thơng qua giao diện máy tính hay dao diện phần mềm điện thoại, ta điều khiển robot lúc nơi ta muốn - Xây dựng mơ hình robot tăng cơng suất chở người, vật - Phát triển robot địa hình phức tạp, lồi lõm 4.4 Một số hình ảnh sản phẩm Hình 4.1 Mơ hình sản phẩm (mặt trƣớc) Hình 4.2 Mơ hình sản phẩm (mặt sau) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Tú Anh (4/2008), “Bộ điều khiển PID số cho động DC ứng dụng ASIC”, Tạp chí khoa học Công nghệ Đại học Đà Nẵng PGS Vũ Quý Điềm, Phạm Văn Tuân, Đỗ Lê Phú (2001), “Cơ sở kỹ thuật đo lượng điện tử”, NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Phùng Quang (2004), “Matlab & simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật TS Bùi Trung Thành (2010), “Điều khiển cân robot hai bánh sử dụng thuật toán điều khiển tối ưu bền vững H2/h∞ có cấu trúc giảm bậc” Nguyễn Văn Minh Trí, Lê Văn Mạnh (2010), “Bộ điều khiển PID bền vững cho hệ thống phi tuyến đầu vào – đầu với nhiễu thành phần không xác định”, Tạp chí khoa học cơng nghệ Đại học Đà Nẵng Ngơ Diên Tập (2005), “Lập trình ghép nối máy tính Windows”, NXB khoa học kỹ thuật Ngô Diên Tập (2006), “Vi điều khiển với lập trình C”, NXB khoa học kỹ thuật John A.Shaw (2003), “the pid control algorithm”, process control solutions Astrom, K.J.; Klein, R.E & Lennartsson, A (2005) Bicycle dynamics and control IEEE Control Systems Magazine Vol 25(1), pp 26-47 10 Beznos, A.V.; Formalsky, A.M.; et al (1998) Control of autonomous motion of two-wheel bicycle with gyroscopic stabilization In: Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp 2670-2675 11 http://diendan.az24.vn/nhung-thac-mac-khac/16701-vi-sao-xe-dap-2- banh-khi-di-lai-khong-bi-do.html 12 Evangelou, S (2003) The control and stability analysis of two-wheel road vehicle PhD Thesis, Imperial College London, England Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 Gallaspy, J.M (1999) Gyroscopic stabilization of an unmanned bicycle M.Sc Thesis, Auburn University, American 14 Guo, L.; Liao, Q & Wei, S (2006) Design of fuzzy sliding-mode controller for bicycle robot nonlinear system In: Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Biometrics, pp 176-180 15 Getz, N.H & Marsden, J.E (1995) Control for an autonomous bicycle In: Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp 1397-1402 16 Ham, W & and Choi, H (2006) Autonomous tracking control and inverse kinematics of unmanned electric bicycle system SICE-ICASE International Joint Conference, pp 336-339 17 Hand, R.S (1988) Comparisons and stability analysis of linearized equation of motion for a basic bicycle model M.Sc Thesis, Cornell University, American 18 Yamakita, M.; Utano, A & Sekiguchi, K (2006) Experimental study of automatic control of bicycle with balancer In: Proceedings of the International Conference of Intelligent Robots and Systems, pp 5606-5611 19 Yavin, Y (1998) Navigation and control of the motion of a riderless bicycle Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol 160(1-2), pp 193-202 20 Yavin, Y (1999) Stabilization and control of the motion of an autonomous bicycle by using a rotor for the tilting moment Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol 178(3-4), pp 233-243 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 21 Yavin, Y (2005) Point to point and collision avoidance control of the motion of an autonomous bicycle Computers and Mathematics with Applications Vol 50(10-12), pp.1525 – 1542 22 Iuchi, K.; Niki, H & Muratami, T (2005) Attitude control of bicycle motion by steering angle and variable COG control In: Proceedings of the Industrial Electronics Conference, pp 2065-2070 23 Lee, S & Ham, W (2002) Self-stabilizing strategy in tracking control of unmanned electric bicycle with mass balance In: Proceedigns of the IEEE International Conference on Intelligent Robots and Systems, pp 2200-2205 24 Lenskii A.V & Formalskii A.M (2003) Two-wheel robot-bicycle with a gyroscopic stabilizer Journal of Computer and Systems Sciences International, Vol 42(3), pp 482-489 25 Murata Boy Robot (2005) Available from http://www.murataboy.com/en/index.html 26 Simone Buso (2007), “Digital Control in Power Electronics”, Morgan and Claypool Publishers 27 Suprapto, S (2006) Development of a gyroscopic unmanned bicycle M.Eng Thesis, Asian Institute of Technology, Thailand 28 Sharp, R.S (1971) The stability and control of motorcycles Journal of Mechnical Engineering and Science, Vol 13(5), pp 316-329 29 Suryanarayanan, S.; Tomizuka, M & Weaver, M (2002) System dynamics and control of bicycles at high speeds In: Proceedings of the American Control Conference, pp 845-850 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 30 Tanaka, Y & Murakami, T (2004) Self sustaining bicycle robot with steering controller In: Proceedings of International Workshop on Advanced Motion Control, pp 193-197 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn