Thiết kế, chế tạo mô hình xe hai bánh tự cân bằng

2023 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH XE HAI BÁNH TỰ CÂN BẰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH XE HAI BÁNH TỰ CÂN BẰNG SVTH: Đặng Thanh Hoàng – Dương Thanh Lâm Người hướng dẫn: Ths Phan Thị Thanh Vân Sinh viên thực hiện: Dương Thanh Lâm Đặng Thanh Hoàng Mã sinh viên: 1911505510221 1911505510118 Lớp: 19TDH2 19TDH1 Đà Nẵng, 01/2023 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH XE HAI BÁNH TỰ CÂN BẰNG Người hướng dẫn: Ths Phan Thị Thanh Vân Sinh viên thực hiện: Dương Thanh Lâm Đặng Thanh Hoàng Mã sinh viên: 1911505510221 1911505510118 Lớp: 19TDH2 19TDH1 i Đà Nẵng, 01/2023 Nhận xét người hướng dẫn ii Nhận xét doanh nghiệp Nhận xét người phản biện TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế, chế tạo mơ hình xe hai bánh tự cân bằng” Sinh viên thực hiện: Đặng Thanh Hoàng : Dương Thanh Lâm Mã sinh viên: 1911505510118 Lớp: 19TDH1 : 1911505510221 : 19TDH2 Đề tài “Thiết kế, chế tạo mơ hình xe hai bánh tự cân bằng” nhóm thực dựa lý thuyết mơ hình lắc ngược Nhóm định phát triển đề tài từ hệ thống xe hai bánh tự cân dùng giải thuật PID sử dụng giải thuật LQR (Linear Quadratic Regulator) để điều khiển tiến hành mô Matlab để nghiên cứu giải thuật PID LQR ứng dụng điều khiển robot hai bánh tự cân Với đề tài “Thiết kế, chế tạo mơ hình xe hai bánh tự cân bằng” nhóm thực so sánh lí thuyết điều khiển kinh điển PID so với giải thuật điều khiển LQR nhằm tối ưu ưu nhược điểm cho đưa đến hệ xe ổn định có thể, nhóm kiểm nghiệm điểm giống khác hai điều khiển nhờ vào nghiên cứu giải thuật Matlab Simulink Đồ án trình bày bao gồm phần cứng bao gồm: Arduino Mega 2560, cảm biến góc MPU 6050, mạch cầu H L298N, động DC … cách thức hoạt động Vi điều khiển, cảm biến gia tốc góc nghiêng với Board băm xung cấp điện áp L298N TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS Phan Thị Thanh Vân Mã SV: 1911505510118 Sinh viên thực hiện: Đặng Thanh Hoàng Dương Thanh Lâm Mã SV: 1911505510221 Tên đề tài: “Thiết kế, chế tạo mơ hình xe hai bánh tự cân bằng” Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Aruduino, động cơ, module mpu 6050, module bluetooth HC-05.… - Huỳnh Thái Hồng: “Mơ Hình Hóa Và Nhận Dạng Hệ Thống”; Đại học bách khoa Tp HCM - Huỳnh Thái Hoàng: Lý thuyết điều khiển tự động, Nhà xuất Đại học Quốc Gia,2005 Nội dung đồ án: Mở đầu  Lý chọn đề tài  Mục tiêu nghiên cứu đề tài  Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Phương pháp nguyên cứu o Phương pháp lý thuyết o Phương thức thực nghiệm Chương 1: Tổng quan đề tài 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tình hình nghiên cứu robot, xe cân hai bánh 1.2.1 Các mơ hình robot bánh tự cân phịng thí nghiệm 1.2.2 Một số sản phẩm thực tế dựa mơ hình xe hai bánh tự cân 1.2.3 Tình hình nghiên cứu xe hai bánh tự cân nước 1.3 Kết luận Chương 2: Các sở lý thuyết 2.1 Đặc tính động lực học 2.2 Giới thiệu lọc kalman 2.3 Giải thuật điều khiển 2.3.1 Bộ điều khiển PID 2.3.2 Bộ điều khiển LQR Chương 3: Thiết kế thi cơng mơ hình xe hai bánh tự cân 3.1 Quy trình cơng nghệ 3.2 Thiết kế phần cứng 3.2.1 Sơ đồ khối 3.2.2 Lựa chon thiết bị 3.2.3 Sơ đồ đấu nối 3.3 Thi cơng mơ hình hệ thống Chương 4: Thiết kệ điều khiển cho mơ hình xe hai bánh tự cân 4.1 Lưu đồ thuật tốn 4.2 Chương trình điều khiển 4.3 Kết mô 4.4 Kết thực nghiệm Các sản phẩm dự kiến - Báo cáo thuyết minh đề tài - Mơ hình xe hai bánh tự cân hoạt động theo yêu cầu công nghệ đặt Ngày giao đồ án: 02/01/2023 Ngày nộp đồ án: 02/05/2023 Trưởng Bộ môn Đà Nẵng, ngày tháng 01 năm 2022 Người hướng dẫn ThS Phan Thị Thanh Vân LỜI NÓI ĐẦU Chúng em chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại Học Sư Phạm kỹ Thuật – Đại học Đà Nẵng nói chung q thầy mơn Điều khiển tự động hóa nói riêng, trang bị kiến thức giúp đỡ chúng em, giải khó khăn q trình làm đồ án tốt nghiệp Đặc biệt chúng em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn ThS Phan Thị Thanh Vân tận tình giúp đỡ trình lựa chọn đề tài hỗ trợ sinh viên trình thực Mặc dù nhóm thực đề tài cố gắng hồn thiện đồ án, q trình soạn thảo kiến thức cịn hạn chế nên cịn nhiều thiếu sót Nhóm thực đề tài mong nhận đóng góp ý kiến quý thầy cô bạn sinh viên Sau nhóm thực xin chúc Thầy sức khoẻ, thành công tiếp tục đào tạo sinh viên giỏi đóng góp cho đất nước Chúc bạn sức khỏe, học tập thật tốt để không phụ công lao Thầy Cơ giảng dạy Nhóm thực xin chân thành cảm ơn