Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)

Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)Xây dựng thuật toán điều khiển hệ teleoperation (single master single slave) (Luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Giáp Thị Nghi XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ TELEOPERATION (SINGLE MASTER SINGLE SLAVE) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Thái Nguyên – Năm 2020 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Giáp Thị Nghi XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ TELEOPERATION (SINGLE MASTER SINGLE SLAVE) NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA MÃ SỐ: 8.52.02.16 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Đặng Ngọc Trung Thái nguyên - Năm 2020 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Giáp Thị Nghi, xin cam đoan luận văn “Xây dựng thuật toán điều khiển hệ Teleoperation (single master single slave)” tơi thực hướng dẫn Thầy TS Đặng Ngọc Trung tài liệu tham khảo trích dẫn Nội dung luận văn hoàn toàn thực tế, khách quan, trung thực chưa công bố cơng trình khác Thái Ngun, ngày 01 tháng 10 năm 2020 Tác giả luận văn Giáp Thị Nghi Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực đề tài luận văn này, tơi xin chân thành cảm ơn đến Thầy TS Đặng Ngọc Trung hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng luận văn đến trình viết hồn thiện luận văn Cũng qua đây, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc kính trọng đến thầy giáo khoa Điện – Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên giúp đỡ cho suốt thời gian học tập nghiên cứu để hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy cô giáo, đồng nghiệp Khoa Điện - Tự động hóa trường cao đẳng Kỹ thuật Cơng nghiệp Bắc Giang đóng góp ý kiến quý báu chuyên môn, quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ công việc thời gian để làm luận văn Tuy nhiên, với nhiều khó khăn vấn đề thời gian, kinh nghiệm lực thân nhiều hạn chế nên nội dung luận văn khơng tránh khỏi sai sót Tơi mong nhận đóng góp ý kiến quý báu Thầy, Cơ để luận văn hồn thiện Tác giả luận văn Giáp Thị Nghi Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 12 Lý chọn đề tài 12 Mục tiêu nghiên cứu 13 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 13 Phương pháp nghiên cứu 13 Kết 14 Bố cục luận văn 14 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THAO TÁC TỪ XA 16 Giới thiệu tổng quan hệ Teleoperation 16 1.1 Khái niệm hệ Teleoperation 16 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới hệ Teleoperation 17 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước hệ Teleoperation 20 1.1.3 Các cấu trúc điều khiển hệ Teleoperation 21 1.2 Tính xác đồng hệ Teleoperation (Transparency in Teleoperation Systems) 23 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính ổn định chất lượng hệ Teleoperation 23 1.4 Ứng dụng hệ thao tác từ xa (Teleoperation) 25 1.4.1 Thám hiểm không gian 25 Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn 1.4.2 Làm việc môi trường độc hại 26 1.4.3 Phương tiện nước 26 1.4.4 Kính thiên văn 27 1.4.5 Robot di động 27 1.4.6 Các ứng dụng khác hệ thống viễn thông 28 1.5 Tính đặc thù khó khăn tổng hợp hệ Teleoperation đề xuất hướng giải luận văn 29 1.6 Kết luận Chương 30 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN CHO TỪNG PHÂN HỆ ROBOT TRONG HỆ THỐNG TELEOPERATION SMSS 31 2.1 Lý thuyết ổn định Lyapunov 31 2.1.1 Định nghĩa 31 2.1.2 Tính ổn định Lyaponov 32 2.2 Ổn định hệ thống nhiễu 36 2.3 Đầu vào đến trạng thái ổn định 39 2.4 Lý thuyết thuật toán điều khiển phản hồi thụ động 40 2.4.1 Khái niệm hệ phi tuyến thụ động 40 2.4.2 Những tính chất hệ thụ động 42 2.5 Động lực học Robot 43 2.5.1 Phương trình động lực học robot 43 2.5.2 Động lực học robot hệ SMSS h 3.25 So sánh quỹ đạo q1 Robot chủ Robot tớ chưa bù trừ nhiễu Hình 3.26 So sánh quỹ đạo q2 Robot chủ Robot tớ chưa bù trừ nhiễu Số hóa Trung tâm Học liệu Cơng nghệ thơng tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Hình 3.27 So sánh quỹ đạo q1 Robot chủ Robot tớ bù trừ nhiễu Hình 3.28 So sánh quỹ đạo q2 Robot chủ Robot tớ bù trừ nhiễu Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn  Trường hợp trễ kênh truyền thông số: (Tm =Ts = T  0s) Hình 3.29 So sánh quỹ đạo q1 Robot chủ Robot tớ với trễ T=3s Hình 3.30 So sánh quỹ đạo q2 Robot chủ Robot tớ với trễ T=3s Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn  Trường hợp trễ kênh truyền thơng biến thiên: Hình 3.31 So sánh quỹ đạo q1 Robot chủ Robot tớ với trễ biến thiên Hình 3.32 So sánh quỹ đạo q2 Robot chủ Robot tớ với trễ biến thiên Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn Nhận xét: Qua kết mơ Matlab Simulink từ Hình 3.21 đến hình 3.24 lần cho thấy ưu việt thuật toán đánh giá nhiễu đề xuất luận văn Ngoài với kết mơ Hình từ 3.25 đến Hình 3.32 cho ta thấy quỹ đạo Robot tớ bám xác theo quỹ đạo Robot chủ kết hợp bù trừ nhiễu vào tín hiệu điều khiển kiểm chứng tính ổn định chất lượng điều khiển phản hồi thụ động đề xuất trường hợp khơng có trễ có trễ kênh truyền thông biến thiên 3.3 Kết luận Chương Chương tập trung đưa cấu trúc điều khiển chứng minh tính ổn định hệ thao tác từ xa SMSS Bên cạnh thơng qua phần mềm Matlab Simulink mơ thuật tốn ước lượng nhiễu thuật toán xây dựng điều khiển phản hồi thụ động cho phân hệ Robot hệ thao tác từ xa SMSS có kể đến yếu tố nhiễu trễ truyền thông thay đổi Robot chủ Robot tớ Số hóa Trung tâm Học liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn ... THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Giáp Thị Nghi XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ TELEOPERATION (SINGLE MASTER SINGLE SLAVE) NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA MÃ SỐ: 8.52.02.16... liệu Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Giáp Thị Nghi, xin cam đoan luận văn ? ?Xây dựng thuật toán điều khiển hệ Teleoperation (single master single slave)? ?? tơi... trúc điều khiển chứng minh tính ổn định hệ thao tác từ xa SMSS Bên cạnh thơng qua phần mềm Matlab Simulink mơ thuật tốn ước lượng nhiễu thuật toán xây dựng điều khiển phản hồi thụ động cho phân hệ