Sử dụng bộ quan sát trạng thái tốc độ cao điều khiển bền vững robot

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI - NGUYN TUN PHNG S DNG B QUAN ST TRNG THI TC CAO IU KHIN BN VNG ROBOT Chuyờn ngnh: T NG HểA LUN VN THC S KHOA HC T NG HO NGI HNG DN KHOA HC : TS NGUYN PHM THC ANH H Ni - 2010 LI CAM OAN Tụi xin cam oan nhng kt qu lun c xõy dng hon ton l bn thõn tụi nghiờn cu v thc hin da trờn s hng dn ca cụ giỏo v tham kho cỏc ti liu ó c trớch dn Tỏc gi lun vn: Nguyn Tun Phng MC LC M u Chng 1: Khỏi quỏt v Robot cụng nghip 1.1.Gii thiu v robot cụng nghip 1.1.1 Lch s phỏt trin robot cụng nghip 1.1.2 Cỏc ng dng ca robot cụng nghip .6 1.1.3 Mt s nh ngha v robot .9 1.1.4 c tớnh ca robot cụng nghip 10 1.2 Cỏc phn t c bn h iu khin robot 1.2.1 Kt cu c khớ 12 1.2.2 Cỏc cu hỡnh khụng gian 13 1.2.3 C cu chp hnh 15 1.2.4 C cu cm bin 16 1.2.5 B iu khin 17 1.3 Tng quan v iu khin Robot cụng nghip 18 1.3.1 Phng phỏp iu khin ng lc hc ngc 19 1.3.2 Phng phỏp iu khin PID truyn thng 20 1.3.3 Phng phỏp iu khin PD bự trng trng 21 1.3.4 iu khin thớch nghi theo sai lch .22 1.3.5 Phng phỏp iu khin thớch nghi ng lc hc ngc 23 1.3.6 iu khin bn vng theo ch trt 26 Chng - Thit k b iu khin trt v b quan sỏt trng thỏi tc cao 2.1 Thit k b iu khin trt cho robot n bc t 35 2.1.1 Thit k b iu khin trt 35 2.1.2 Phng phỏp nõng cao cht lng h iu khin trt 39 2.1.3 Kt lun .41 2.2 Thit k b quan sỏt trng thỏi tc cao 2.2.1 Tng quan v b quan sỏt trng thỏi 42 2.2.2 B quan sỏt trng thỏi Luenberger .44 2.2.3 B quan sỏt trng thỏi Kalman 45 2.2.4 B quan sỏt trt 47 2.2.5 B quan sỏt trng thỏi tc cao (High Gain Observer HGO) 49 2.2.6 Kt lun 53 Chng Thit k b iu khin trt trờn c s b quan sỏt tc cao cho robot ni 3.1 Khỏi quỏt v Robot Planar bc t 55 3.1.1 Bi toỏn ng hc thun 56 3.1.2 Bi toỏn ng hc ngc 58 3.1.3 Phng trỡnh ng lc hc 59 3.1.4 Mụ t i tng bng phng trỡnh trng thỏi 62 3.2 Thut toỏn iu khin trt kt hp vi b quan sỏt tc cao cho robot ni 3.2.1 Bi toỏn t 63 3.2.2 Thit k b quan sỏt tc cao 64 3.2.3 Thit k b iu khin trt kt hp tớn hiu quan sỏt 64 Chng 4: Mụ phng kt qu v ỏnh giỏ thut toỏn iu khin 4.1 Xõy dng chng trỡnh mụ phng 68 4.1.1 Mụ hỡnh i tng robot planar 68 4.1.2 Mụ hỡnh b quan sỏt tc cao 68 4.1.3 Mụ hỡnh h iu khin trt khụng dựng b quan sỏt 70 4.1.4 Mụ hỡnh h iu khin trt kt hp b quan sỏt trng thỏi tc cao .72 4.2 Kt qu mụ phng 73 4.2.1 Kt qu mụ phng b quan sỏt tc cao 73 4.2.2 H iu khin trt khụng dựng b quan sỏt tc 76 4.2.3 ỏp ng bn vng ca h iu khin trt kt hp b quan sỏt tc cao .80 4.3 ỏnh giỏ kt qu mụ phng 83 Kt lun 84 Ti liu tham kho .85 Ph lc 87 DANH MC CH VIT TT Ch vit tt Ni dung BK B iu khin LH ng lc hc DOF Bc t PD Proportion-Derivative Controller PID Proportion-Intergral-Derivative Controller HGO High Gain Observer DANH MC HèNH V Hỡnh 1-1 Hỡnh dng ca mt Robot cụng nghip Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-2 Robot phun sn Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-3 Robot hn Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-4 Robot lp rỏp Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-5 Khp tnh tin Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-6 Cỏc loi khp quay Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-7 Cu hỡnh Robot dng Cỏc Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-8 Cu hỡnh Robot dng hỡnh tr Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-9 Cu hỡnh Robot dng hỡnh cu Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-10 Cu hỡnh Robot dng khp ni Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-11 Cu hỡnh Scara Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-12 S Robot cụng nghip Er ror! Bookmark not defined Hỡnh 1-13 Cỏc phng phỏp iu khin Robot Hỡnh 1-14 S cu trỳc h iu khin LH ngc 20 Hỡnh 1-15 S iu khin PID 21 Hỡnh 1-16 S iu khin PD cú bự trng trng 22 Hỡnh 1- 17 H thng iu khin thớch nghi theo sai lch 23 Hỡnh 1-18 S b iu khin ng lc hc ngc thớch nghi 24 Hỡnh 1-19 i tng iu khin bi r le v trớ 28 Hỡnh 1-20 Qu o pha ng chuyn i e =0 29 Hỡnh 1-21 H trt vi lut chuyn i phn hi 30 Hỡnh 1-22 Mch iu khin vi phn hi ni 30 Hỡnh 1-23 Qu o pha vi ng chuyn i S = -(y1 +y2)=0 31 Hỡnh 1-24 S nguyờn lýiu khin kiu trt 34 Hỡnh 2-1, Hỡnh 2-2, Hỡnh 2-3 36 Hỡnh 2- nh ngha lp biờn B(t) 41 Hỡnh 2-5 Mụhỡnh quan sỏt trng thỏi 43 Hỡnh 2-6 B quan sỏt Luenberger 44 Hỡnh 2-7 Mụhỡnh b quan sỏt Kalman 45 Hỡnh 2-8 B quan sỏt trt cho Robot 48 Hỡnh 2-9 B quan sỏt tc cao 51 Hỡnh 3-1 Mụhỡnh Robot Planar hai bc t 55 Hỡnh 3-2 Chn cỏc h ta gn vi Robot 56 Hỡnh 3-3 Tớnh bin khp theo ta tay 58 Hỡnh 4-1 Mụhỡnh i tng robot planar 68 Hỡnh 4-2 Mụhỡnh b quan sỏt tc cao cho robot planar 70 Hỡnh 4-3 B iu khin trt cho robot planar 71 Hỡnh 4-4 Khi tớnh giỏ tr trung gian tg1 71 Hỡnh 4-5 Khi tớnh giỏ tr trung gian tg2 72 Hỡnh 4-6 H iu khin trt khụng dựng b quan sỏt 72 Hỡnh 4-7 Mụhỡnh h iu khin trt kt hp b quan sỏt 73 Hỡnh 4-8 Kho sỏt b quan sỏt 74 Hỡnh 4-9 ỏp ng b quan sỏt v trớ l1 =20 ,l2 =5 ,l3 =18 ,l4 =4 74 Hỡnh 4-10 ỏp ng b quan sỏt tc l1 =20 ,l2 =5 ,l3 =18 ,l4 =4 75 Hỡnh 4-11 ỏp ng b quan sỏt v trớ l1 =300, l2 =5, l3 =250 ,l4 =4 75 Hỡnh 4-12 ỏp ng b quan sỏt tc l1 =300, l2 =5, l3 =250 ,l4 =4 75 Hỡnh 4-13 ỏp ng b quan sỏt v trớ l1 =300, l2 =5, l3 =250 ,l4 =4 76 Hỡnh 4-14 ỏp ng b quan sỏt tc l1 =300, l2 =5, l3 =250 ,l4 =4 76 Hỡnh 4-15 ỏp ng v trớ dựng hm SIGN 77 Hỡnh 4-16 ỏp ng tc dựng hm SIGN 77 Hỡnh 4-17 Mụmen iu khin dựng hm SIGN 78 Hỡnh 4-18 ỏp ng v trớ dựng hm SAT 79 Hỡnh 4-19 ỏp ng tc dựng hm SAT 79 Hỡnh 4-20 Mụmen iu khin dựng hm SAT 80 Hỡnh 4-21 ỏp ng v trớ tớn hiu t bc thang q1d = 0,5rad; q2d = 0,3rad 81 Hỡnh 4-22 ỏp ng tc tớn hiu t bc thang q1d = 0,5rad; q2d = 0,3rad 81 Hỡnh 4-23 ỏp ng v trớ vtc tớn hiu t: q1d = sin(t)rad; q2d = 0,5rad 82 Hỡnh 4-24 ỏp ng v trớ vtc tớn hiu t: q1d = sin(t)rad; q2d = 2sin(2t) rad 82 Hỡnh 4-25 ỏp ng v trớ vtc tớn hiu t: q1d = sin(t)rad; q2d = [0,2;0,4;0,8] rad/1,5s 82 M U Cựng vi s phỏt trin ca khoa hoc k thut, ngnh iu khin v T ng hoỏ cng ó cú nhng bc tin quan trng Nhng bc tin ú ó gúp phn khụng nh vo vic tng nng sut lao ng, gim giỏ thnh v nõng cao cht lng ca sn phm Núi ti lnh vc T ng húa cụng nghip, ngi ta khụng th khụng nhc ti Robot cỏc nc cú nn cụng nghip phỏt trin thỡ vic a Robot vo quỏ trỡnh sn xut cỏc nh mỏy dn thay th ngi, ng thi khc phc tỡnh trng khụng ng u v cht lng sn phm, ó tr nờn rt ph bin thi gian gn õy nc ta, vic ỏp dng T ng hoỏ v trang b Robot cho cỏc dõy chuyn sn xut cỏc nh mỏy cũn khỏ mi m nhng bc u ang c ng dng, phỏt trin Tuy nhiờn, phỏt trin lnh vc Robot cụng nghip theo chiu sõu, chỳng ta cn tip cn theo hng nghiờn cu cỏc thut toỏn iu khin thụng minh, iu khin nõng cao, ỏp dng vo cho cỏnh tay Robot Theo hng phỏt trin ú, tỏc gi lun ó quyt nh la chn ti: S dng b quan sỏt trng thỏi tc cao iu khin bn vng Robot lm ti cho lun cao hc ca mỡnh ti ny cp n mt rt quan trng iu khin Robot, ú l iu khin chuyn ng ca Robot bn vng vi nhiu v quan sỏt tc khp quay bng b quan sỏt tc cao Ni dung ca lun c chia lm chng vi ni dung c bn nh sau: Chng 1- Khỏi quỏt v Robot cụng nghip: Gii thiu v lch s phỏt trin ca Robot cụng nghip, cỏc khỏi nim c bn iu khin Robot v s lc cỏc phng phỏp iu khin chuyn ng Robot Chng 2- Thit k b iu khin trt v b quan sỏt trng thỏi tc cao: Trỡnh by phng phỏp thit k b iu khin trt cho Robot S lc cỏc b quan sỏt trng thỏi, phng phỏp thit k b quan sỏt trng thỏi tc cao Chng 3- Thit k h iu khin trt s dng b quan sỏt trng thỏi tc cao cho Robot ni: Xõy dng mụ hỡnh ng lc hc, b iu khin trt, b quan sỏt tc cao cho robot planar Trờn c s ú xõy dng h iu khin trt kt hp vi b quan sỏt tc cao cho robot planar Chng 4- Mụ phng v ỏnh giỏ kt qu: Tin hnh mụ phng thut toỏn iu khin v b quan sỏt cho robot planar trờn matlab-simulink v ỏnh giỏ kt qu t c, ng thi nh hng phỏt trin ca ti Trong quỏ trỡnh nghiờn cu, tỏc gi lun ó c gng tip cn v gii quyt mt cỏch trit nht Tuy vy, thi gian cú hn v trỡnh chuyờn mụn cũn nhiu im cha c hon thin, chc chn s khụng trỏnh nhng sai sút nht nh Kớnh mong nhn c s úng gúp v ch bo ca cỏc thy cụ B quan sỏt cú vi b tham s: l1 =300, l2 =5, l3 =250 ,l4 =4 hỡnh 4-11, 412 cho c tớnh c lng chớnh xỏc c tớnh thc Khi thay i tớn hiu mụ men kớch thớch u vo l : mụ men khp 1: T1 l hm cỏc bc thang, T2 l hm sin thỡ c tớnh c lng chớnh xỏc nh hỡnh 4-13; 4-14 0.5 q1 q1hat q2 q2hat 1.5 -0.5 Vi tri(rad) Vi tri(rad) -1 -1.5 0.5 -2 -0.5 -2.5 -1 -3 -3.5 -1.5 Thoi gian (s) Thoi gia(s) Hỡnh 4-13 ỏp ng b quan sỏt v trớ l1 =300, l2 =5, l3 =250 ,l4 =4 10 15 dq1 dq1hat dq2 dq2hat 10 Toc do(rad/s) Toc (rad/s) 0 -5 -2 -10 -4 -15 -6 -8 -20 Thoi gian (s) Thoi gian (s) Hỡnh 4-14 ỏp ng b quan sỏt tc l1 =300, l2 =5, l3 =250 ,l4 =4 4.2.2 H iu khin trt khụng dựng b quan sỏt tc a H iu khin trt dựng hm du (sign) Giỏ tr t l hng s: q1= 0.5 rad; q2 =0.3 rad 76 Vi tham s b iu khin C1 = 5, C2 = , K1 = 50 , K2 =40; thỡ ỏp ng v trớ gúc quay th hin trờn hỡnh 4-8, tc hỡnh 4-9, mụ men hỡnh 4-10 0.5 Vi tri (rad) 0.4 0.3 0.2 q1 dat q1 thuc q2 thuc q2 dat 0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Thoi gian (s) Hỡnh 4-15 ỏp ng v trớ dựng hm SIGN 2.5 dq1 thuc dq2 thuc Toc (rad/s) 1.5 0.5 -0.5 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Thoi gian(s) Hỡnh 4-16 ỏp ng tc dựng hm SIGN 77 60 15 40 10 Mo men (Nm) Mo men (Nm) 20 0 -20 -5 -40 -60 -10 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 Thoi gian (s) 1.4 1.6 1.8 -15 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 Thoi gian (s) 1.4 1.6 1.8 Hỡnh 4-17 Mụ men iu khin dựng hm SIGN b H iu khin trt dựng hm bóo ho (SAT) Chy chng trỡnh mụ phng h iu khin trt khụng dựng b quan sỏt hỡnh 46 Giỏ tr t l hng s: q1= 0.5 rad; q2 =0.3 rad Vi tham s b iu khin C1 = 4, C2 = 3.5 , K1 = 130 , K2 =120; 1/1 =10, 1/2 =6, thỡ ỏp ng v trớ gúc quay th hin trờn hỡnh 4-18, tc hỡnh 4-19, mụ men hỡnh 4-20 78 0.5 Vi tri (rad) 0.4 0.3 0.2 q1 dat q2 dat q1 thuc q2 thuc 0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Thoi gian (s) Hỡnh 4-18 ỏp ng v trớ dựng hm SAT 2.5 dq1 dq2 Toc (rad/s) 1.5 0.5 -0.5 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 Thoi gian (s) Hỡnh 4-19 ỏp ng tc dựng hm SAT 79 1.8 40 35 35 30 25 30 20 25 15 20 10 15 10 -5 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 0.2 0.4 0.6 0.8 1.2 1.4 1.6 1.8 Hỡnh 4-20 Mụ men iu khin dựng hm SAT So sỏnh mụ men iu khin hỡnh 4-17 v hỡnh 4-20 thy rng h iu khin trt dựng hm SAT cú mụ men tt hn, khụng cú phn õm, dao ng nh hn dựng hm SIGN, khc phc c hin tng lp bp Tuy nhiờn v trớ ỏp ng chm hn, v cú sai lch nh khụng ỏng k Trong quỏ trỡnh iu chnh cỏc tham s b iu chnh, thy rng tng C1 v C2 thỡ ỏp ng v trớ cng nhanh, nhng tc ban u cao Vựng iu chnh ca K1, K2 khỏ rng K1,K2 thp quỏ thỡ v trớ khụng ỏp ng c, hoc cú sai lch tnh, K1,K2 t c >100 thỡ ỏp ng v trớ tt 4.2.3 H iu khin trt dựng b quan sỏt trng thỏi tc cao Chy chng trỡnh mụ phng h iu khin trt kt hp b quan sỏt hỡnh 4-7 Vi cỏc tham s: Tham s b iờu khin: C1 = 4, C2 = 3.5 , K1 = 130 , K2 =120; 1/1 =10, 1/2 =6, Tham s b quan sỏt v trớ l1 =300 ,l2 =5 ,l3 =250 ,l4 =4 V tớn hiu t l hm bc thang, kt qu thu c th hin hỡnh 4-21, 4-22 80 Dap ung vi tri q1 dat q1 uoc luong 0.5 q1 thuc 0.4 Vi tri (rad) q2 dat q2 thuc 0.3 q2 uoc luong 0.2 0.1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Thoi gian (s) 1.2 1.4 1.6 1.8 Hỡnh 4-21 ỏp ng v trớ tớn hiu t bc thang q1d = 0,5rad; q2d = 0,3rad Dap ung toc 1.8 1.6 dq1 uoc luong = dq2 thuc Toc (rad/s) 1.4 1.2 0.8 dq2 uoc luong=dq2 thuc 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Thoi gian (s) 1.2 1.4 1.6 1.8 Hỡnh 4-22 ỏp ng tc tớn hiu t bc thang q1d = 0,5rad; q2d = 0,3rad Sau hiu chnh b tham s nh trờn ỏp ng vi tớn hiu t 1(t) tt nh hỡnh 421, 4-22, ta gi nguyờn b tham s ú v thay i tớn hiu t c cỏc ỏp ng tc , vớ trớ khp cỏc hỡnh 4-23 n hỡnh 4-25 81 q1 dat ; q1 thuc 1.5 dq2 thuc; dq2 uoc luong 0.8 q2 dat 0.6 dq1 thuc; dq1 uoc luong 0.4 0.5 0.2 q2 thuc 0 -0.2 -0.5 -0.4 -0.6 -1 -0.8 -1 -1.5 10 10 Hỡnh 4-23 ỏp ng v trớ v tc tớn hiu t: q1d = sin(t)rad; q2d = 0,5rad 2.5 dq2 thuc; dq2 uocluong q2 dat; q2 thuc q1 dat; q1 thuc 1.5 0.5 0 -0.5 -1 -1 -2 -1.5 -3 -2 -4 -2.5 -5 10 dq1 thuc; dq1 uoc luong 10 Hỡnh 4-24 ỏp ng v trớ v tc tớn hiu t: q1d = sin(t)rad; q2d = 2sin(2t) rad 1.5 q1 dat; q1 thuc dq1 thuc; dq1 uoc luong 0.8 q2 dat 0.6 0.5 0.4 0.2 0 q2 thuc -0.2 -0.5 -0.4 -1 -0.6 dq2 thuc; dq2 uoc luong -0.8 -1.5 -1 10 -2 10 Hỡnh 4-25 ỏp ng v trớ v tc tớn hiu t: q1d = sin(t)rad; q2d = [0,2;0,4;0,8] rad/1,5s 82 Ta thy rng b quan sỏt lm vic chớnh xỏc nh Hỡnh 4-11, 4-12 thỡ ỏp ng h thng iu khin trt kt hp b quan sỏt (Hỡnh 4-21) hon ton ging ỏp ng h iu khin trt khụng dựng b quan sỏt (Hỡnh 4-15, 4-18) Nh vy vic dựng b quan sỏt tc cỏc khp, ta ó tit kim c cm bin tc , m khụng nh hng n cht lng h iu khin 4.3 ỏnh giỏ kt qu mụ phng Cỏc kt qu mụ phng thc hin trờn khụng gian khp, nhiờn thc t cn iu khin chớnh xỏc khụng gian lm vic Vic quy i gia khụng gian lm vic v khụng gian khp s dng ng hc robot l phộp tng ng Do ú kt qu ỳng khụng gian khp thỡ cng ỳng khụng gian lm vic Thụng qua cỏc kt qu mụ phng thu c, ta cú th nhn thy cỏc kt qu mụ phng hon ton ỏp ng c cỏc ch tiờu v iu khin iu ú chng t cú th xem xột ỏp dng h iu khin trt kt hp b quan sỏt tc cao iu khin mt Robot cụng nghip c th thc t Cỏc kt qu mụ phng trờn c thc hin vi Robot Planar hai bc t ú l mt mụ hỡnh Robot n gin v ph bin Tuy nhiờn, vic ỏp ng thu c cú cht lng tng i tt ó cho thy tớnh ỳng n ca thut toỏn iu khin v quan sỏt tc cao ó thit k Theo kt qu ny, tỏc gi tin rng thut toỏn iu khin trờn cng cú th ỏp dng cho cỏc mụ hỡnh Robot phc khỏc 83 KT LUN Trong khuụn kh ca lun ny, tỏc gi ó trung lm rừ c cỏc sau: ắ Tỡm hiu tng quan v Robot cụng nghip v cỏc phng phỏp dựng iu khin Robot cụng nghip ắ Phõn tớch v ỏnh giỏ c th v cỏc phng phỏp iu khin kinh in v thụng minh ó v ang c ng dng thc t ắ Kho sỏt v mụ phng phng phỏp iu khin trt kt hp b quan sỏt tc cao cho Robot Planar hai bc t Xột v mt lý thuyt v kt qu mụ phng, lun ó gii quyt c mt cỏch c bn cỏc v yờu cu ó t Mc dự cha cú c kt qu thc nghim, xong nhng kt qu lý thuyt ó thu c ó to c s tt cho vic thit k mt h thng iu khin chuyn ng ca tay mỏy thc t Vi lý thuyt iu khin ó xõy dng trờn, mc tiờu m tỏc gi lun mun tip tc phỏt trin mt mc cao hn i vi ti ny s trung hai hng chớnh sau: ắ Xõy dng cỏc mụ hỡnh ha, mụ hỡnh mụ phng c khớ ỏp dng hai phng phỏp iu khin ó nghiờn cu Ngy nay, vi s tr giỳp t cỏc phn mm mỏy tớnh thụng minh nh Solid Work, Matlab, 3D Maxthỡ vic xõy dng mụ hỡnh mụ phng thc cho Robot tr nờn d dng v y hnT kt qu ú, s xem xột ti vic ỏp dng i vi mt Robot thc da trờn k thut vi iu khin - x lý tớn hiu s ắ Bờn cnh vic xõy dng mụ hỡnh ha, tỏc gi cng rt mun nghiờn cu mt s phng phỏp iu khin nõng cao khỏc nh: iu khin thớch nghi, iu khin m hay iu khin ỏp dng mng Nron õy u l nhng thut toỏn iu khin thụng minh, cú nhng khú khn nht nh vic thit k h thng iu khin Tuy nhiờn, nu bit ỏp dng mt cỏch hp lý thỡ chc chn s mang li kt qu kh quan 84 TI LIU THAM KHO Ting Vit o Vn Hip (2004), K thut Robot, NXB Khoa hc v K thut, H Ni Hunh Thỏi Hong (2006), Lý thuyt iu khin t ng, i hc Bỏch Khoa TP HCM Nguyn Thin Phỳc (2006), Robot cụng nghip, NXB Khoa hc v K thut, H Ni Nguyn Thng Ngụ (2006), Lý thuyt iu khin thụng thng v hin i-Quyn 1, NXB Khoa hc v K thut, H Ni Nguyn Phựng Quang (2005), Matlab & Simulink dnh cho k s iu khin t ng, NXB Khoa hc v K thut, H Ni Nguyn Mnh Tin (2007), iu khin Robot cụng nghip, NXB Khoa hc v K thut, H Ni Ting Anh M Rodrigues , H Hammouri ,C Mechmeche, N Benhadj Braiek (2008), A High Gain Observer based LMI Approach, "17th IFAC World Congress, Seoul, Korea Jose Antonio Heredia and Wen Yu (2000), A High'Gain Observer-Based PD control for robot manipulator, American Control Conference Chicago A Uỗar (1999), A high gain observer for robust state feedback controller, the 7th Mediterranean Conference on Control and Automation (MED99) Haifa, Israel 10 M BELHOCINE, M HAMERLAIN and K BOUYOUCEF, Nurkan YAIZa, smail YĩKSEKb, Tamer KEPầELERb (2001), SLIDING MODE CONTROL OF A PLANAR FLEXIBLE SINGLE-ARM ROBOT, Journal of PolytechnicCilt: Vol: No: pp 85 11 Alexandre Seuret, Christopher Edwards, Sarah K Spurgeon and Emilia Fridman (2009), Static output feedback sliding mode control design via an artificial stabilizing delay, IEEE Transactions on Automatic Control 54, (2009) 256 - 265" 12 M.R Soltanpour and M.M Fateh (2009), Sliding Mode Robust Control of Robot Manipulator in the Task Space by Support of Feedback Linearization and BackStepping Control, World Applied Sciences Journal 13 F H Clarke! and R B Vinter (2009), Stability analysis of sliding-mode feedback control 14 Marino, R (1985) High gain feedback in nonlinear control system, Int J Control., 42, pp.1369-1385 15 Corless, M (1993) Control of uncertain nonlinear systems, Trans of the ASME, 115, pp.362-372 16 Utkin, V I (1992) Sliding Mode in Control Optimization, SpringgerVerlag, UK 17 Guoyu Wang (2003) Observer based feedback control methods underactuated robot system.Tsinghua University.Beijing, P.R.China 86 PH LC Di õy l mó ngun ca cỏc Matlab-Function ó c xõy dng mụ hỡnh mụ phng 1, Chng trỡnh vo thụng s robot global m1 m2 l1 l2 g I1 I2 m1=3.5; m2=2+2; I1=0.11; I2=0.07; l1=0.25; l2=0.25; g=9.81; 2, Hm tớnh ma trn G(q) %Tinh ma tran G(q) function out=g_cal(in); parasys; q1=in(1); q2=in(2); out(1)=9.81*0.5*m1*l1*cos(q1)+m2*9.81*(l1*cos(q1)+0.5*l2*cos(q1+q2)); out(2)=9.81*m2*0.5*l2*cos(q1+q2); 3, Hm tớnh ma trn h(q, q&) function out=h_cal(in); parasys; dq1=in(1); dq2=in(2); q1=in(3); q2=in(4); 87 out(1)=-2*m2*0.5*l1*0.5*l2*sin(q2)*dq1*dq2m2*0.5*l1*0.5*l2*sin(q2)*dq2^2; out(2)=m2*l1*0.5*l2*sin(q2)*dq1^2; 4, Hm tớnh gia tc function out=acce(in); parasys; tvg(1)=in(1); tvg(2)=in(2); tvg=tvg'; q1=in(3); q2=in(4); H(1,1)=0.25*m1*l1^2+m2*(l1^2+l2^2+2*l1*l2*cos(q2))+I1+I2; H(1,2)=m2*(0.25*l2^2+l1*0.5*l2*cos(q2))+I2; H(2,1)=H(1,2); H(2,2)=m2*0.25*l2^2+I2; out=inv(H)*tvg; 5, Hm tớnh F(U,Q) b quan sỏt function out=fqu(in); parasys; u1=in(1); u2=in(2); q1=in(3); q2=in(4); H(1,1)=0.25*m1*l1^2+m2*(l1^2+l2^2+2*l1*l2*cos(q2))+I1+I2; H(1,2)=m2*(0.25*l2^2+l1*0.5*l2*cos(q2))+I2; H(2,1)=H(1,2); H(2,2)=m2*0.25*l2^2+I2; DH=H(1,1)*H(2,2)-H(1,2)^2; out(1) = H(2,2)/DH*u1-H(1,2)/DH*u2; 88 out(2) = -H(2,1)/DH*u1 + H(1,1)/DH*u2; 6, Hm tớnh giỏ tr trung gian a1, a2 b iu khin function out= a1(in); parasys; q1=in(1); q2=in(2); dq1=in(3); dq2=in(4); H(1,1)=0.25*m1*l1^2+m2*(l1^2+l2^2+2*l1*l2*cos(q2))+I1+I2; H(1,2)=m2*(0.25*l2^2+l1*0.5*l2*cos(q2))+I2; H(2,1)=H(1,2); H(2,2)=m2*0.25*l2^2+I2; h1=-2*m2*0.5*l1*0.5*l2*sin(q2)*dq1*dq2-m2*0.5*l1*0.5*l2*sin(q2)*dq2^2; h2=m2*l1*0.5*l2*sin(q2)*dq1^2; DH=H(1,1)*H(2,2)-H(1,2)^2; out =(H(1,2)*h2-H(2,2)*h1)/DH; function out= a2(in); parasys; q1=in(1); q2=in(2); dq1=in(3); dq2=in(4); H(1,1)=0.25*m1*l1^2+m2*(l1^2+l2^2+2*l1*l2*cos(q2))+I1+I2; H(1,2)=m2*(0.25*l2^2+l1*0.5*l2*cos(q2))+I2; H(2,1)=H(1,2); H(2,2)=m2*0.25*l2^2+I2; h1=-2*m2*0.5*l1*0.5*l2*sin(q2)*dq1*dq2-m2*0.5*l1*0.5*l2*sin(q2)*dq2^2; h2=m2*l1*0.5*l2*sin(q2)*dq1^2; DH=H(1,1)*H(2,2)-H(1,2)^2; 89 out =(H(2,1)*h1-H(1,1)*h2)/DH; 7, Cỏc hm tớnh cỏc giỏ tr ma trn quỏn tớnh function out= H11(in); parasys; q1=in(1); q2=in(2); H(1,1)=0.25*m1*l1^2+m2*(l1^2+l2^2+2*l1*l2*cos(q2))+I1+I2; out =H(1,1); function out= H12(in); parasys; q1=in(1); q2=in(2); H(1,2)=m2*(0.25*l2^2+l1*0.5*l2*cos(q2))+I2; out =H(1,2); function out= H22(in); parasys; q1=in(1); q2=in(2); H(2,2)=m2*0.25*l2^2+I2; out =H(2,2); 90 ... kế quan sát trạng thái tốc độ cao Chương 3- Thiết kế hệ điều khiển trượt sử dụng quan sát trạng thái tốc độ cao cho Robot nối: Xây dựng mô hình động lực học, điều khiển trượt, quan sát tốc độ cao. .. bền vững Robot làm đề tài cho luận văn cao học Đề tài đề cập đến vấn đề quan trọng điều khiển Robot, vấn đề điều khiển chuyển động Robot bền vững với nhiễu quan sát tốc độ khớp quay quan sát tốc. .. phương pháp điều khiển chuyển động Robot Chương 2- Thiết kế điều khiển trượt quan sát trạng thái tốc độ cao: Trình bày phương pháp thiết kế điều khiển trượt cho Robot Sơ lược quan sát trạng thái, phương