Nghiên cứu các luật điều khiển hiện đại trên mô hình robot cân bằng

0 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHẠM THANH VŨ NGHIÊN CỨU CÁC LUẬT ĐIỀU KHIỂN HIỆN ĐẠI TRÊN MÔ HÌNH ROBOT CÂN BẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ PHẠM THANH VŨ NGHIÊN CỨU CÁC LUẬT ĐIỀU KHIỂN HIỆN ĐẠI TRÊN MÔ HÌNH ROBOT CÂN BẰNG Ngành: Công nghệ Điện tử — Viễn thông Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 60 52 02 03 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN QUANG VINH Hà Nội – 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan kết nghiên cứu đưa luận án dựa kết thu đươ ̣c trình nghiên cứu riêng tôi, không chép kết nghiên cứu tác giả khác Nội dung luận án có tham khảo sử dụng số thông tin, tài liệu từ nguồn sách, tạp chí, báo khoa học đươ ̣c liệt kê danh mục tài liệu tham khảo Hà nội, ngày tháng 12 năm 2015 Tác giả luận văn Phạm Thanh Vũ Mục Lục : LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ ROBOT TỰ CÂN BẰNG …………………8 1.1 Giới thiệu chung 1.1.1 Bài toán cân lắc ngược 1.1.2 Robot hai bánh xe vi sai tự cân 1.2 Cơ sở khoa học thực tiễn khả ứng dụng: 10 1.3 Mục tiêu Luận văn 12 CHƢƠNG II CƠ SỞ TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT……………………… 13 2.1 Robot cân với mô hình điều khiển sai lệch tự động 13 2.2 Động lực học robot cân dựa mô hình lắc ngược 14 2.2.1 Mô hình lắc ngược 14 2.2.2 Phân tích học 14 2.2.3 Xây dựng hàm truyền : 16 2.2.4 Phương trình trạng thái : 17 2.3 Điều khiển robot cân theo luật PID 17 2.3.1 Giới thiệu 17 2.3.2 Phương trình vi phân 18 2.3.3 Hàm truyền : 18 2.3.4 Đặc tính độ 19 2.3.5 Điều chỉnh vòng lặp PID 19 2.4 Điều khiển toàn phương tuyến tính LQR 21 2.5 Các nhân tố bất định đo điều khiển biện pháp khắc phục 22 2.5.1 Sai số đo từ biến 22 2.5.2 Nâng cao độ tin cậy phép đo giải thuật lọc Kalman 22 CHƢƠNG III MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ROBOT CÂN BẰNG 24 3.1 Mô hệ thống robot 24 3.3 Mô hệ thống vòng kín với phương pháp điều khiển PID : 26 3.3.1 Đáp ứng xung góc nghiêng robot 26 3.3.2.Đáp ứng xung vị trí robot 28 3.4 Mô hệ thống với phương pháp điều khiển LQR 29 3.5 Mô mô hình robot phi tuyến Matlab-Simulink 33 3.5.1 Xây dựng mô hình hệ thống 33 3.5.2 Mô điều khiển cân theo luật PID Simulink : 35 CHƢƠNG IV THIẾT KẾ CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH 36 4.1 Xây dựng khung thiết kế khí : 36 4.1.1 Hệ thống khung đỡ NX7 36 4.1.2 Hệ thống bánh xe : 37 4.2 Xây dựng mạch điện điều khiển : 38 4.2.1 Chip xử lý trung tâm DSPIC3050 41 4.2.2 Module cảm biến MPU6050 45 4.2.3 IC điều khiển động L298 46 4.2.4 Động DC24v 48 4.2.5 Bộ hiển thị LCD 16*2 50 4.2.6 Mạch ổn nguồn LM7805 , LM2576 52 4.2.7 Modul giao tiếp I2C 53 4.2.8 Cảm biến vị trí Encoder 54 4.2.9 Thi công lắp ráp mạch điện thực tế : 56 4.2.9.1 Mạch điều khiển động 56 4.2.9.2 Mạch xử lý trung tâm 57 4.3 Lập trình nguyên lý điều khiển 58 KẾT LUẬN 60 CODE LậP TRÌNH VI ĐIềU KHIểN : 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Tên viết Tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng việt PID Proportional Intergral Derivatice Là chế điều khiển ( tỉ lệ, tích phân, đạo hàm ) LQR Linear quadratic regulator Điều khiển tối ưu toàn phương LCD Liquid Crystal display Màn hình thị tinh thể lỏng I2C Inter-Intergrated Circuit Chuẩn Bus giao tiếp nối tiếp UART Universal Asinchonus Receiver Transmitter Truyền thông nối tiếp không đồng ADC Analog to Digital converter Bộ chuyển đổi tương tự sang số SDA Serial Data Đường truyền liệu hướng SCL Serial Clock Đường truyền xung đồng hướng ACK Acknowledgment Báo nhận SPI Serial Peripheral Interface Giao tiếp ngoại vi nối tiếp DC Direct Current Đòng điện chiều LED Light Emitting Diode Đèn diode phát quang PIC Personal Integrated Circuit Mạch tích hợp khả trình ARM Advanced RISC Machine Cấu trúc vi sử lý RAM Random Access Memory Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên Electrically Erasable EEPROM Programmable Read-Only Memory Chip nhớ không xoá DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mô hình lắc ngược Hình 1.2 Robot hai bánh cân mô tả tự cân robot Hình 1.3 Mô hình robot bot I Hình 1.4 n-Bot David P Anderson sáng chế Hình 2.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển tự động Hình 2.2 Mô hình xe lắc ngược Hình 2.3 Mô hình sơ đồ khổi tín hiệu ngõ vào lắc ngược Hình 2.4 Phân tích lực tác dụng lên xe lắc ngược Hình 2.5 Sơ đồ khối điều khiển PID liên tục Hình 2.6 Đáp ứng độ hệ thống Hình 2.7 Cấu trúc điều khiển phản hồi trạng thái LQR Hình 2.8 Lưu đồ thuật giải lọc Kalman Hình 2.9 Mô lọc kalman Hình 3.1 Phân tích lực tác dụng lên hệ robot Hình 3.2 Mô matlab biến đổi x Phi chưa điều khiển Hình 3.3 Sơ đồ điều khiển lắc (a) vẽ lại (b) Hình 3.4 Đáp ứng xung góc nghiêng f robot Hình 3.5 Sơ đồ điều khiển robot Hình 3.6 Đáp ứng xung vị trí x robot Hình 3.7 Sơ đồ điều khiển phản hồi toàn trạng thái phương pháp LQR Hình 3.8 Đáp ứng xung trạng thái robot điều khiển theo LQR với Q(1,1)= Q(3,3)=1 Hình 3.9 Đáp ứng xung trạng thái robot điều khiển theo LQR với Q(1,1)=5000; Q(3,3)=100 Hình 3.10 Mô hình hệ thống Simulink Hình 3.11Cấu trúc mô hình hệ thống robot cân Simulink Hình 3.12 Sơ đồ mô PID với simulink Hình 3.13 Kết mô robot cân với Kp=100, Kd=20, Ki=1 Hình 4.1 Mô hình khí robot cân bánh Hình 4.2 Hệ thống cấu bánh xe giảm tốc Hình 4.3 Sơ đồ mạch kết nối robot Hình 4.4 Mạch xử lý trung tâm DsPic30F4013 Hình 4.5 Mạch điều khiển động L298 Hình 4.6 Sơ đồ chân Pic30F4013 Hình 4.7 Sơ đồ khối DSPIC30F4013 Hình 4.8 Sơ đồ cấu chúc khối I2C Hình 4.9 module cảm biến MPU6050 Hình 4.10 Sơ đồ khối hoạt động L298 Hình 4.11 Bảng trạng thái hoạt động L298 Hình 4.12 Sơ đồ chân L298 Hình 4.13 Cấu trúc động DC-24v Hình 4.14 Đặc tính động Hình 4.15 LCD 16*2 Hình 4.16 Sơ đồ chân LCD 16*2 Hình 4.17 IC ổn áp LM7805 Hình 4.18 IC ổn áp LM2576 Hình 4.19 Giao tiếp I2C Hình 4.20 Hoạt động I2C Hình 4.21 Mạch đếm xung encoder Hình 4.22 Mạch điện encoder Hình 4.23 Tín hiệu cảm biến encoder Hình 4.21 Mạch điều khiển động Hình 4.22 Mạch xử lý trung tâm Hình 4.23 Lưu đồ xử lý Chip PIC3050 CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ ROBOT TỰ CÂN BẰNG 1.1 Giới thiệu chung Những robot di chuyển bánh xe hầu hết robot ba bánh bốn bánh Các loại thường có hai bánh chủ lực lắp ráp đồng trục tạo lực đẩy cho robot bánh lái (robot ba bánh) hai bánh lái (robot bốn bánh) có tác dụng lái hướng cho robot Bánh chủ lực thường đặt phía sau bánh lái đặt phía trước Việc thiết kế ba bánh hay bốn bánh làm cho robot thăng ổn định nhờ trọng lực nằm mặt chân đế qua bánh xe Nếu trọng lượng đặt nhiều vào bánh lái robot khó di chuyển ma sát bánh chủ động với mặt đường Nếu trọng lượng đặt nhiều vào bánh chủ động robot khó lái hướng ma sát bánh lái so với mặt đường Nhiều thiết kế robot di chuyển tốt địa hình phẳng, di chuyển địa hình lồi lõm hay mặt phẳng nghiêng Khi di chuyển lên dốc trọng lực dồn vào bánh chủ lực, xuống dốc trọng lực dồn vào bánh lái dẫn đến robot ổn định Trái lại, với dạng robot hai bánh đồng trục lại linh động di chuyển địa hình phức tạp, thân hệ thống không ổn định Do trọng lực robot giữ trục hai bánh nên địa hình trọng lực robot không thay đổi 1.1.1 Bài toán cân lắc ngƣợc Do mục tiêu luận văn nghiên cứu mô hình robot cân dựa nguyên lý chuyển động lắc ngược nên trước hết ta xem xét lắc ngược Thiết kế lắc ngược toán kinh điển động lực học lý thuyết điều khiển, sử dụng rộng rãi việc kiểm tra thử nghiệm luật điều khiển, phương pháp điểu khiển đại Một lắc ngược lắc có trọng tâm nằm phía trên, lắc dao động quanh trục thẳng đứng mô hình hình 1.1 Hình 1.1 Mô hình lắc ngược Hệ thống bao gồm cần lắc gắn linh động với xe đẩy chuyển động tiến lui mặt phẳng ngang cho phép giữ cân cho cần lắc giữ phương trọng trường đất thẳng đứng Với lắc bình thường ổn định ta treo xuống , với lắc ngược phải chủ động tự cân để giữ thẳng đứng Việc thực được cách áp dụng momen xoắn vị trí khớp quay cần lắc xe Qua thông tin phản hồi góc lệch  lắc, hệ thống có nhiệm vụ điều khiển di chuyển xe bề mặt ngang lực F, tạo momen xoắn giúp lắc quay trở quanh vị trí cân Robot cân hai bánh dựa nguyên lý này, di chuyển bánh xe đặt song song đồng trục để tạo momen xoắn giữ khung xe cân 1.1.2 Robot hai bánh xe vi sai tự cân Robot cân hai bánh xe robot tự cân chuyển động theo hướng điều chỉnh vận tốc quay hai bánh robot khác Vì gọi robot tự cân hai bánh vi sai Nguyên tắc để giữ cân robot tự điều khiển cho đảm bảo góc nghiêng trục robot phương trọng trường đất nhỏ Hình 1.2 ví dụ hình ảnh robot cân hai bánh xe thực tế mô tả tự cân Việc giữ cân robot hai bánh khó trọng tâm robot nhanh bị lệch khỏi trục robot, làm robot có xung hướng đổ xuống 64 } else { DC_Stop(BACKWARD); DC_Stop(FORWARD); } } #INT_RDA void Receive_isr() { ch=getc(); if (ch=='1') chs=1; if (ch=='2') chs=2; if (ch=='3') chs=3; if (ch=='4') chs=4; if (ch=='5') chs=5; if (ch=='6') chs=6; if (ch=='7') chs=7; if (ch=='8') chs=8; if (ch=='9') chs=9; //else chs=0; } void main() { enable_interrupts(INT_RDA); enable_interrupts(INT_EXT0); enable_interrupts(INT_EXT1); ext_int_edge( H_TO_L ); Init_Main(); LCD_Init(); Init_Sensor(); LCD_Clear(); set_timer1(0); while(true) { if(chs==9) { delay_ms(5000); 65 for(m=1;m>2)&1); output_bit(LCD_D7,(Data>>3)&1); } // Ham Gui Lenh Cho LCD void LCD_SendCommand (unsigned char command ) { LCD_Send4Bit ( command >>4 );/* Gui bit cao */ LCD_Enable () ; LCD_Send4Bit ( command ); /* Gui bit thap*/ LCD_Enable () ; } // Ham Khoi Tao LCD void LCD_Init ( void ) { output_drive(LCD_D4); output_drive(LCD_D5); output_drive(LCD_D6); output_drive(LCD_D7); output_drive(LCD_EN); output_drive(LCD_RS); output_drive(LCD_RW); LCD_Send4Bit(0x00); delay_ms(20); output_low(LCD_RS); 74 output_low(LCD_RW); LCD_Send4Bit(0x03); LCD_Enable(); delay_ms(5); LCD_Enable(); delay_us(100); LCD_Enable(); LCD_Send4Bit(0x02); LCD_Enable(); LCD_SendCommand( 0x28 ); // giao thuc bit, hien thi hang, ki tu 5x8 LCD_SendCommand( 0x0c); // cho phep hien thi man hinh LCD_SendCommand( 0x06 ); // tang ID, khong dich khung hinh LCD_SendCommand( 0x01 ); // xoa toan bo khung hinh } void LCD_Gotoxy(unsigned char x, unsigned char y) { unsigned char address; if(!y) address = (0x80+x); else address = (0xC0+x); delay_us(1000); LCD_SendCommand(address); delay_us(50); } // Ham Xoa Man Hinh LCD void LCD_Clear() { LCD_SendCommand(0x01); delay_ms(10); } // Ham Gui Ki Tu Len LCD void LCD_PutChar ( unsigned char Data ) { output_high(LCD_RS); LCD_SendCommand( Data ); output_low(LCD_RS); } 75 void LCD_Puts (char *s) { while (*s) { LCD_PutChar(*s); s++; } } Encoder #INT_EXT0 void timer0interrupt() { If (Input(pin_D9)==0 ) countA = countA+1; Else countA = countA-1; } #INT_EXT1 void timer1interrupt() { If(Input(pin_F6)==0) countB = countB+1; Else countB = countB-1; } -Hàm khai báo lập trình #include #FUSES NOWDT #FUSES XT_PLL8 #FUSES PR_PLL #FUSES NOCKSFSM clock monitor is disabled #FUSES WPSB16 #FUSES WPSA512 #FUSES PUT64 //No Watch Dog Timer //XT Crystal Oscillator mode with 8X PLL //Primary Oscillator with PLL //Clock Switching is disabled, fail Safe //Watch Dog Timer PreScalar B 1:16 //Watch Dog Timer PreScalar A 1:512 //Power On Reset Timer value 64ms 76 #FUSES NOBROWNOUT //No brownout reset #FUSES BORV42 //Brownout reset at 4.2V #FUSES LPOL_HIGH //Low-Side Transistors Polarity is Active-High (PWM 0,2,4 and 6) //PWM module low side output pins have active high output polar #FUSES HPOL_HIGH //High-Side Transistors Polarity is Active-High (PWM 1,3,5 and 7) //PWM module high side output pins have active high output polarity #FUSES NOPWMPIN //PWM outputs drive active state upon Reset #FUSES MCLR //Master Clear pin enabled #FUSES NOPROTECT //Code not protected from reading #FUSES NOWRT //Program memory not write protected #FUSES NODEBUG //No Debug mode for ICD #FUSES NOCOE //Device will reset into operational mode #FUSES ICSP1 //ICD uses PGC1/PGD1 pins #FUSES RESERVED #use delay(clock=32000000) #use i2c(Master,Fast,sda=PIN_B10,scl=PIN_B9) #use rs232(baud=19200, xmit=PIN_C13, rcv=PIN_C14, stream=PC) //#use i2c(Master,Fast,sda=PIN_F2,scl=PIN_F3) //#use rs232(UART1,baud=9600,parity=N,bits=8) #define LCD_RS PIN_B2 #define LCD_RW PIN_B1 #define LCD_EN PIN_B0 #define LCD_D4 PIN_B3 #define LCD_D5 PIN_B4 #define LCD_D6 PIN_B5 #define LCD_D7 PIN_B6 #define FORWARD #define BACKWARD float Q_angle = 0.001; //0.001 float Q_gyro = 0.003; //0.003 float R_angle = 0.03; //0.03 float x_angle = 0; 77 float x_bias = 0; float P_00 = 0, P_01 = 0, P_10 = 0, P_11 = 0; float dt, er_Angle, S; float K_0, K_1; //float consK=1, consKp=3.6, consKi=1.0, consKd=0.0; float consK=1, consKp=3.6, consKi=1.0, consKd=0.0; int16 Status=0; signed int16 k=0; //Bien tam signed int16 accY, accZ, accX; signed int16 gyroX; int speed=0; float accXangle; float gyroXrate; float kalAngleX; char str[16]; signed int16 vitri=0; signed int16 count=0; float Fvitri = 0; float dolech = 0; float A_set=0,AA_set=0; signed int16 chs=9, accXa, sp; char ch; //signed int16 A[],A_set; unsigned int16 vu,A_set1,m; signed int16 consKp1=0,consKi1=0,consKd1=0; 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1].Kiều Xuân Thực, Vi điều khiển: cấu trúc – lập trình ứng dụng, Nhà xuất giáo duc Việt Nam, 2008 [2].Huỳnh Thái Hoàng, Lý thuyết điều khiển nâng cao, Đại học bách khoa thành phố Hồ Chí Minh [3].Https://kienltb.wordpress.com/2015/03/22/giao-tiep-i2c Tiếng Anh [4].Rich Chi Ooi, Balancing a two-wheeled autonomous robot, University of Wesstern Australia [5].Http://mercury.kau.ac.kr/park/balance_bot.html [6].Http://www.geology.smu.edu/~dpa-www/robot/nbot/ [7].Http//alldatasheet.com [8].Http://www.segwaypb.com/products/segway-i2/ [9].Http://www.segwaypb.com/products/segway-x2-2/ [10].Http://ctms.engin.umich.edu/CTMS/index.php?example=InvertedPen dulum§ion=SystemModeling [...]... vào bộ điều khiển Lối ra bộ điều khiển chính là tín hiệu điều khiển vào u(t) cho đối tượng hệ thống cần điều khiển Bộ điều khiển có thể được thực hiện theo các luật khác nhau như PID hay LQR được mô tả bởi các phương trình hay thông số điều khiển nhằm đạt được các tiêu chuẩn cần điều khiển mong muốn Xây dựng mô hình toán học của robot dựa trên việc xây dựng các mô hình hệ thống, mô hình điều khiển và... tính toán điều khiển một mô hình robot cân bằng với các luật điều khiển hiện đại như PID và LQR Từ đó tiến hành mô phỏng, thiết kế chế tạo và thực nghiệm một mô hình robot cân bằng trong thực tế 13 CHƢƠNG II CƠ SỞ TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT 2.1 Robot cân bằng với mô hình điều khiển sai lệch tự động Điều khiển tự động là quá trình thu thập, xử lý thông tin và tác động lên hệ thống một cách tự động, không cần... Hình 1.2 Robot hai bánh cân bằng và mô tả sự tự cân bằng của robot Ví dụ, khi robot có xu hướng đổ về phía trước, bánh xe sẽ được điều khiển để xe di chuyển về phía trước lấy lại cân bằng 1.2 Cơ sở khoa học thực tiễn và khả năng ứng dụng: Cơ sở khoa học của đề tài này là áp dụng nguyên lý cân bằng con lắc ngược, các luật điều khiển phản hồi như PID hay LQR để xây dựng mô hình xe robot chuyển động trên. .. 𝑚𝑔 Hàm trên simulink : 35 3.5.2 Mô phỏng điều khiển cân bằng theo luật PID trong Simulink : Sơ đồ điều khiển kín trên simulink như sau : Hình 3.12 Sơ đồ mô phỏng PID với simulink Thiết lập hệ số PID như trong mô phỏng Matlab ta được, khi Kp=100, Kd=20, Ki=1, thì hệ robot hoạt động với góc nghiêng ổn định Hình 3.13 Kết quả mô phỏng robot cân bằng với Kp=100, Kd=20, Ki=1 Nhận xét , qua kết quả mô phỏng... được thực hiện trên cơ sở các phương trình tính toán mô hình hệ thống và các bộ điều khiển được lựa chọn như nội dung chương 1 đã nêu Với 2 cách biểu diễn các mô hình (theo hàm truyền hoặc theo phương trình trạng thái) hoạt động của hệ có thể được mô phỏng trong các môi trường Matlab với mô hình đã được tuyến tính hóa hay Simulink với mô hình phi tuyến Với sơ đồ phân tích lực tác dụng lên robot được... dụng các lệnh Matlab ta nhận được các đáp ứng xung vòng hở như sau: t=0:0.01:1; impulse(sys_tf,t); 26 Hình 3.2 Mô phỏng matlab sự biến đổi của x và Phi khi chưa điều khiển  Nhận xét : Kết quả cho thấy xe robot liên tục di chuyển và góc lệch  tăng rất nhanh và robot sẽ mất cân bằng, bị đổ Do vậy cần có một vòng điều khiển kín với các luật điều khiển thích hợp cho phép robot lấy lại vị trí cân bằng. .. đồ điều khiển tổng thể 2.2 Động lực học robot cân bằng dựa trên mô hình con lắc ngƣợc 2.2.1 Mô hình con lắc ngƣợc Một trong những mô hình con lắc ngược như hình 2.2 là một con lắc được gắn với xe qua một bản lề (khớp) như hình vẽ : Hình 2.2 Mô hình xe và con lắc ngược Với các tham số : M m b L I F x : : : : : : : Khối lượng xe (kg) Khối lượng con lắc (kg) Ma sát của xe (N) Chiều dài ½ con lắc (m) Mô. .. một nhược điểm của phương pháp điều khiển này 29 Hình 3.6 Đáp ứng xung vị trí x của robot 3.4 Mô phỏng hệ thống với phƣơng pháp điều khiển LQR Bài toán lúc này được giải quyết bằng phương pháp phản hồi toàn trạng thái với sơ đồ điều khiển như hình sau, trong đó K là ma trận các hệ số điều khiển Hình 3.7 Sơ đồ điều khiển phản hồi toàn trạng thái trong phương pháp LQR Thay các giá trị thông số thiết kế... được nghiên cứu chưa hẳn hoàn thiện ở trong nước, các sản phẩm này hầu hết đều có các kết cấu phần cứng và đặc biệt là phần mềm chương trình điều khiển được khép kín 1.3 Mục tiêu của Luận văn Căn cứ vào tình hình trên, Luận văn có mục tiêu nghiên cứu những vấn đề liên quan trong thiết kế, chế tạo một mô hình robot cân bằng hai bánh Đó là việc khảo sát về lý thuyết làm cơ sở cho việc tính toán điều khiển. .. vi điều khiển khác kiểm soát tất cả cảm biến analog Vi điều khiển thứ ba điều khiển động cơ một chiều Mạch điều khiển nhận bốn giá trị khác nhau: góc nghiêng, vận tốc góc nghiêng, góc quay bánh xe và vận tốc góc quay, sau đó nó tạo lệnh cho động cơ một chiều để điều chỉnh tốc độ bánh xe Hình 1.4 n-Bot do David P Anderson sáng chế Robot n-Bot (hình 1.4) do Anderson chế tạo có ý tưởng để robot cân bằng ... Hình 1.1 Mô hình lắc ngược Hình 1.2 Robot hai bánh cân mô tả tự cân robot Hình 1.3 Mô hình robot bot I Hình 1.4 n-Bot David P Anderson sáng chế Hình 2.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển tự động Hình. .. chưa điều khiển Hình 3.3 Sơ đồ điều khiển lắc (a) vẽ lại (b) Hình 3.4 Đáp ứng xung góc nghiêng f robot Hình 3.5 Sơ đồ điều khiển robot Hình 3.6 Đáp ứng xung vị trí x robot Hình 3.7 Sơ đồ điều khiển. .. Simulink Hình 3.11Cấu trúc mô hình hệ thống robot cân Simulink Hình 3.12 Sơ đồ mô PID với simulink Hình 3.13 Kết mô robot cân với Kp=100, Kd=20, Ki=1 Hình 4.1 Mô hình khí robot cân bánh Hình 4.2