BỘ GIÁO dục và đào tạo

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN -⸙∆⸙ - BÁO CÁO MÔN HỌC ĐIỀU KHIỂN THƠNG MINH Mơ điều khiển PI mờ cho cánh tay robot bậc tự hệ bồn nước đơn GVHD: TS.Trần Đức Thiện SVTH: Võ Văn Dũng MSSV: 19151210 Tp Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2022 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Chương 1: ĐIỀU KHIỂN PI MỜ CHO CÁNH TAY ROBOT MỘT BẬC TỰ DO 1.1 Yêu cầu hệ thống J=0.05 kg m Moment quán tính cánh tay máy M =1.0 kg Khối lượng cánh tay máy m=0.1 kg Khối lượng vật nặng l=0.4 m Chiều dài cánh tay máy l c =0.15 m Khoảng cách từ trọng tâm cánh tay máy đến trục quay m2 Hệ số ma sát nhớt B=0.2 kg s g=9.81 m/ s Gia tốc trọng trường Với u ngõ vào, θ ngõ Từ ta suy được:  Bộ điều khiển: PI mờ  Tín hiệu vào điều khiển mờ bản: e(t)=Ør(t)-Ø(t) e’(t)  Tín hiệu điều khiển bản: u’  Độ lợi tiền xử lý: K1=1/π ,K2=5/π Hình 1.1.1: Bộ điều khiển PI cánh tay robot bậc  Độ lợi hậu xử lý: Ku=8  Các tập mờ tương ứng với giá trị ngôn ngữ biến vào/ra: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao Hình 1.1.2: Ngõ vào E,DE ;ngõ DU  Hệ quy tắc mờ đưa dựa vào kinh nghiệm: Hình 1.1.3: Bảng quy tắc mờ hệ  Phương pháp suy diễn MAX-MIN  Phương pháp giải mờ trung bình trọng số 1.2 Các bước xây dựng file mô  Bước 1: Xây dựng mơ hình cánh tay robot bậc tự matlab simulink  Mở Simulink Malab ,chọn Blank Model BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao Hình 1.2.1: Giao diện simulink matlab  Chọn Model Configuration Parameters Trong Solver chọn Type: Fixed-step Fixed-srep size: 0.01 Hình 1.2.2: Cài đặt Solver  Chọn Data Import/Export,bỏ dấu tick “Single simulation output”,chọn OK BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao Hình 1.2.3: Thiết lập Data Import/Export  Thực lấy khối chức Library Simulink cần cho hệ thống Hình 1.1.2.4: Các khối function Simulink  Thực tạo hệ cánh tay robot : Hình 1.2.4: Xây dựng hệ cánh tay robot BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao  Thực nhập phương trình vi phân cánh tay robot bậc tự vào khối Fcn hệ cánh tay Hình 1.2.5 : Nhập phương trình vi phân hệ cánh tay robot  Thực khai báo thông số cánh tay: Hình 1.2.6:Khai báo thơng số cánh tay robot  Bước 2: Xây dựng điều khiển mờ fuzzy toolbox  Thực khai báo ngõ vào, hệ cánh tay: BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao Hình 1.2.7: Khai báo ngõ vào  Thực khai báo ngõ vào giống yêu cầu hệ thống: Hình 1.2.9: Ngõ vào E BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao Hình 1.2.10: Ngõ vào DE  Thực khai báo ngõ hệ thống: Hình 1.2.11: Ngõ DU  Thực khai báo quy tắc mờ hệ BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao Hình 1.2.12:Khai báo quy tắc  Bước 3: Mô cánh tay robot bậc tự Matlab Simulink Hình 1.2.14: Mơ hình cánh tay robot bậc BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao 1.3 Kết mô nhận xét: Kết chạy mô hệ cánh tay Hình 1.3.1:Kết mơ cánh tay robot bậc tự  Nhận xét : Dựa vào đồ thị ngõ ta quan sát tín hiệu đặt tín hiệu điều khiển ln bám sát nhau.Sai số tín hiệu đặt tín hiệu điều khiển gần không Chương 2: HỆ BỒN NƯỚC ĐƠN ĐIỀU KHIỂN PI MỜ 2.1 Yêu cầu hệ thống BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao  Bộ điều khiển: PI mờ sugeno  Các tập mờ tương ứng với điểm làm việc:  Hệ qui tắc: BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao BO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.taoBO.GIAO.duc.va.dao.tao