Nghiên cứu bộ điều khiển cho robot hàn tự hành trên đường ray ứng dụng trong nghành công nghiệp đóng tàu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH NGUYỄN XUÂN QUANG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO ROBOT HÀN TỰ HÀNH TRÊN ĐƯỜNG RAY ỨNG DỤNG TRONG NGÀNH CƠNG NGHIỆP ĐĨNG TÀU LUẬN VĂN CAO HỌC CHUYÊN NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA NĂM 2004 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học:…………………………………………………………………………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 1:…………………………………………………………………………………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2:…………………………………………………………………………………………………………………… (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, Ngày …………tháng………… năm 2004 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày ………….tháng…………năm 2004 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Ngày, tháng, năm, sinh: Chuyên ngành: Nguyễn Xuân Quang 07/08/1976 Điều khiển học kỹ thuật Phái Nam Nơisinh:Quảng Ngãi MSHV ĐKKT13.012 I.TÊN ĐỀ TÀI:THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO ROBOT HÀN TỰ HÀNH THEO ĐƯỜNG RAY ỨNG DỤNG TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐÓNG TÀU II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: -Khảo sát tình hình ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam -Nghiên cứu giải pháp tìm vết hàn (vết hàn đường cong bất kỳ) -Thiết kế điều khiển cho robot Trong luận văn giới hạn điều khiển theo mômen tính toán III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ………………………………………………………………………………………………… IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ…………………………………………………………………………… V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS LÊ HOÀI QUỐC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH CNBỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội đồng chuyên ngành thông qua TRƯỞNG PHÒNG ĐT-SĐH Ngày Tháng năm 2004 TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1 Sơ lược công nghệ đóng tàu 1 Tình hình công nghiệp đóng tàu Việt Nam 1.2.1 Nhà máy đóng tàu Phú Mỹ Công Ty khí giao thông II Tp.HCM 1.2.1 Nhà máy đóng tàu Sài Gòn Sơ lược vấn đề nghiên cứu ứng dụng robot hàn ngành công nghiệp đóng tàu giới 1.4 Mục tiêu đề tài 1.5 Giới hạn đề tài CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT TÌM VẾT HÀN Truy tìm vết hàn cảm biến hồ quang giải thuật bám theo vết hàn 2.1.1 Cấu tạo cảm biến hồ quang 2.1.2 Cấu trúc phần cứng mạch điều khiển cảm biến hồ quang 2.1.3 Thuật toán lọc 11 2.1.4 Tính độ sai lệch 15 2.1.5 Giải thuật bám theo vết hàn 16 2 Truy tìm vết hàn cảm biến siêu âm phương pháp điều khiển vị trí 17 2.2.1 Cấu trúc phần cứng mạch điều khiển 18 2.2.2 Giải thuật tìm vết hàn 19 2.2.3 Thuật toán điều khiển vị trí 24 CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN ROBOT 27 Xây dựng phương trình động lực học cho robot 28 a Thiết lập biểu thức động 29 b Phương trình Lagrange 29 c Động lực học robot 30 Matrận Jacobian 32 3 Điều khiển robot theo mômen tính toán 38 3.3.1 Mômen điều khiển robot 38 3.3.2 Điều khiển vị trí cho robot 40 a Thiết kế PD vòng 42 b Thiết kế PID vòng 47 c Bộ điều khiển vị trí lực 52 i Xác định biểu thức cho ngoại lực 52 ii Phương trình động lực học 54 iii Mômen điều khiển 56 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 62 Kỹ thuật tìm truy tìm vết hàn bám theo vết phương pháp cảm biến hồ quang 62 Kỹ thuật tìm truy tìm vết hàn điều khiển theo quỹ đạo mong muốn cảm biến siêu âm 66 Thử thuật toán nội suy 68 KẾT LUẬN 70 PHỤ LỤC 71 TÓM TẮT LUẬN VĂN Tóm tắt: Luận văn mô tả phương pháp điều khiển chuyển động robot hàn tự hành ray có gắn cảm biến siêu âm dò tìm vết hàn Chuyển động robot điều khiển dựa vào mômen tính toán, tín hiệu ngõ tín hiệu đặt (do siêu âm phát hiện) cho khâu tác động cuối (khâu gắn mũi hàn) theo vết cần hàn Qua thí nghiệm kết mô Bộ điều khiển đáp ứng yêu cầu đề Một ứng dụng cụ thể robot dùng để phục vụ ngành công nghiệp đóng tàu Abstract: This paper describes motion control method of Autonomuos Welding Mobile Robot with ultrasonic sensor on welding line The motion control of autonomuos mobile robot is controlled by using computed-torque, errors between output and input singnal (track by ultrasonic sensor) so that end effector (with welding torch) tracking welding line The controllers have been verified by means of simulation and experiments The good results are obtained with the proposed controllers Specifically is apply in shipbuilding industry with autonomuos mobile robot on railway Bố cục luận văn gồm phần sau Chương 1: Tổng quan Giới thiệu tổng quát công nghệ đóng tàu nước Sơ lược nghiên cứu ứng dụng robot công nghiệp đóng tàu nước từ đưa ý tưởng thiết kế robot hàn tự hành ray ứng dụng công nghiệp đóng tàu Chương 2: Kỹ thuật tìm vết hàn Trong phần nói đến phương pháp tìm vết cần hàn nói lên phạm vi ứng dụng phương pháp Trong phần có phần kế thừa ý tưởng phương pháp tìm vết hàn cảm biến hồ quang Trần Thiên Phúc đăng tạp chí tự động hóa năn 2000 [9] Một bước phát triển phương pháp đề cập luận văn đưa thuật toán lọc phương pháp bám theo vết Một giải pháp thứ hai nêu dùng cảm biến siêu âm để khắc phục hạn chế phương pháp dùng cảm biến hồ quang Chương 3: Điều khiển robot theo mômen tính toán Đây phần trọng tâm robot Trong phần đề cập đến vấn đề sau đây: - Xây dựng phương trình động lực học cho robot Xây dựng matrận Jacobian dựa quỹ đạo mong muốn khâu tác động cuối để từ tìm quỹ đạo khâu viên Điều khiển robot dựa theo mômen tính toán phần đề cập đến luật điều khiển PD,PID Chương 4: Kết thí nghiệm Trong phần trình bày số kết thực nghiệm trình làm luận văn Bao gồm nội dung: - Thí nghiệm tìm vết hàn cảm biến hồ quang Thí nghiệm tìm vết hàn siêu âm Thí nghiệm thuật toán điều khiển vị trí Kết luận Trang CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược công nghệ đóng tàu Trong công nghiệp đóng tàu người ta chia thân tàu thành chi tiết, cụm công đoạn khác Nhưng chủ yếu gồm phần sau xem hình 1.1 Boong tàu Mũi tàu Thân tàu Hình 1.1 Mô tả tổng quát thành phần tàu Một tàu hoàn chỉnh ghép nối chi tiết, cụm công đoạn lại với thành phần thép để ghép lại với hầu hết ta phải hàn lại với Như công việc hàn công nghệ đóng tàu chiếm tỷ lệ công việc lớn đòi hỏi kỹ thuật cao Hiện việc ghép nối thành phần hầu hết người công nhân lành nghề, công việc họ quan trọng ảnh hưởng lớn đến chất lượng tàu Trên thực tế người công nhân phải làm việc lónh vực có môi trường độc hại khí độc hàn có vị trí thân tàu nhỏ kín tình trạng bị ngạt thở không tránh khỏi sức khỏe họ không an toàn hiệu công việc không cao dẫn đến chất lượng mối hàn nhiều chổ không đảm bảo kỹ thuật vấn đề khó khăn hạn chế công ngành công nghệ đóng tàu Chính lí mà nhà sản xuất cố gắng đẩy mạnh vấn đề tự động hóa công nghệ đóng tàu đặc biệt tàu có trọng tải lớn Trên nhu cầu có nhiều doanh nghiệp nhà khoa học viện giới nghiên cứu robot phục vụ lónh vực hàn có số kết cao Do ý tưởng thiết kế robot hàn tự hành đường ray ứng dụng công nghiệp đóng tàu đặt luận văn nghiên cứu phần robot Trang 1.2 Tình hình ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam Qua tìm hiểu thực tế số nhà máy đóng tàu Việt Nam cho thấy, công nghiệp đóng tàu Việt Nam giống giới Tuy nhiên điều kiện công nghệ nhà máy, tuỳ theo trọng tải tàu mà có công nghệ khác 1.2.1 Nhà máy đóng tàu Phú Mỹ Công ty khí giao thông II Tp.HCM Ở hầu hết đóng tàu loại nhỏ loại trung trọng tải 1000 tấn, tàu có kích thước nhỏ nên việc hàn mối phân đoạn tổng đoạn công nhân tự làm tự động hóa Do tốc độ thi công chậm tốn nhiều nhân công giá thành rẻ phù hợp với đóng tàu nhỏ đơn Các tổng đoạn ráp lại với nhờ trợ giúp cần cẩu Khe hở mối hàn đối đầu đoạn từ (2-12) mm tùy theo phương pháp hàn mối việc hàn công nhân thực xem hình 1.2 Hình 1.2 Mô tả tàu giai đoạn gần hoàn tất cảng Trường Thọ Thủ Đức 1.2.2 Nhà máy đóng tàu Sài Gòn Ở hầu hết nhà máy sản xuất loại tàu lớn 4000 trở lên Đối với loại tàu thường người ta tiến hành lắp ráp theo phương pháp tổng đoạn phương pháp đại Các tổng đoạn lắp ráp hàn phân xưởng thiết bị chuyên dụng máy hàn bán tự động, bàn tự động để hàn phân đoạn phẳng Từ phân đoạn phẳng khung xương chế tạo thành tổng đoạn Sau có tổng đoạn người ta ráp lại thành tàu Việc hàn lắp ráp tổng Trang 68 - amax=20 mm - amin=20 mm - h bề dày miếng kim loại h=8 mm vát mép 450 b max = AB = BC.tgα = h.tgα = 8mm - Số lần lấy mẫu bé m m a a a a 40 = max = max = =5 b h.tgα max Số lần lấy mẫu lớn a a a a 20 = max = max = = 20 max b δ tgα Trong thí nghiệm chọn số lần lấy mẫu số lần lấy mẫu lớn Và kết thực nghiệm tác giả có vài nhận xét sau - Vết hàn tìm xác Có thể ứng dụng vào thực tế phương pháp điều khiển Off-Line sử dụng theo phương pháp Phương pháp dễ ứng dụng cho mối hàn có kim loại dày trình chia thành hàn nhiều lần tập hợp tất cà vị trí cần hàn dạy trước cho robot 4.3 Thử thuật toán điều khiển vị trí Vì động sử dụng mô hình động AC servo có có driver nên việc điều khiển vị trí tốc động dể dàng, việc điều khiển vị trí mục 2.2.4 luật điều khiển PD PID phần chương thí nghiệp không khó khăn tín hiệu ngõ vào robot (τd) thay thành điện áp U điều khiển Thuật toán PID số tham khảo [13 ] Phương pháp tác giả thử thành công việc tìm vết hàn cảm biến siêu âm sử dụng thuật toán điều khiển vị trí mục 2.2.4 khâu tác động cuối bám theo xác theo quỹ đạo mà robot tìm Trang 69 Hình 4.5 kết thi công phần cứng điều khiển cho robot Hình 4.5 Trang 70 KẾT LUẬN Qua trình làm thí nghiệm kết mô tác giả có vài kết luận sau: - Dòng điện hàn phụ thuộc vào khoảng cách mũi hàn chi tiết cần hàn - Sử dụng cảm biến hồ quan đề tìm vết cần hàn khó khăn khó tìm công thức chung nói lên phụ thuộc dòng hàn khoảng cách mũi hàn chi tiết thay đổi - Sử dụng cảm biến siêu âm để tìm vết cần hàn có hiệu có tính khả thi - Dựa vào mômen tính toán kết hợp với luận điều khiển PD cho kết tốt hệ thống có nhiễu - Dựa vào mômen tính toán kết hợp với luận điều khiển PID cho kết tốt hệ thống có nhiễu, khắc phục sai số ma điều khiển PD làm không - Khi hệ thống có nhiễu với qui luận biến thiên nhiễu lò xo sử dụng phương pháp giảm trạng thái kết hợp với luận điều khiển PD đáp ứng hệ thống tốt, mômen điều khiển trường hợp lớn Kết thí nghiệm ban đầu mang tính khả quan việc ứng dụng môhình robot ngành công nghiệp đóng tàu Nhược điểm: Vì đề tài mang tính ứng dụng thực tiễn nên hàm lượng khoa học trình bày luận văn thấp Vì mô hình robot phải gọn nhẹ nên số khớp robot khó khăn việc điều khiển robot theo quỹ đạo không gian Hướng phát triển đề tài Mô hình robot thiết kế nhiều khớp để điều khiển robot theo quỹ đạo không gian Sau tìm vết cần hàn sử dụng mạng neuron để robot học robot tự bám theo vết cần hàn vết hàn hàn nhiều lần TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Y KAMAYANA, Y KYMURA, F MIYAZAKI, T NOGUCHI, lưu hội nghị quốc tế robot tự động hóa IEEE, (1990) trang 384-389 [2] Hostmans Duboskyï lưu hội nghị quốc tế robot tự động hóa IEEE Sacramento(1991), trang 2336- 2341 [3] H.Seraji lưu hội nghị quốc tế robot tự động hóa IEEE, (1993) trang 28-35 [4] J.M.Yang J.H.Kim kỷ yếu hội nghị robot tự động hóa, (1999), trang578-587 [5] T.Fukao, H Nkagawa N.Adachi kỷ yếu hội nghị robot tự động hóa, (2000), trang 609-615 [6] V.S.Yoo, J.D Kim S.J.Na, (2001), kỷ yếu hội nghị robot tự động hóa trang 853-868 [7] Chung Tấn Lâm, Nguyễn Tấn Tiến, Trần Thện Phúc, Sang Bong Kim kỷ yếu hội nghị quốc tế tiến kỹ thuật 2003, trang 206-210 [8] Ngô Mạnh Dũng, Young Gyu Ki, Chung Tấn Lâm Sang Bong Kim kỷ yếu hội nghị quốc tế tiến kỹ thuật 2003, trang 245-250 [9] Trần Thiên Phúc, Tấn Tùng Phan, Chung Tấn Lâm Sang Bong Kim Chung Tấn Lâm Sang Bong Kim.2003, trang240-246 [10] Byoung Oh, Van Giap Nguyen,Sang Bong Kim, Kỷ yếu hội nghị công nghệ lần thứ 2002, trang 57-63 [11] F.L Lewis ,C.T Abdallah,D.M Dawson, Control of Robot Manipulators, Macmillan Publishing Company , Newyork, 1993 [12] K.S.Fu,R.C.Gonzalez,C.S.G.Lee, Robotics,1987 [13] Jonatthan W.Valvanno, Embedded Mcrocomputer systems [14] Math Works Matlab The Language of technical Computing [15] Lê Hoài Quốc, Robot công nghiệp,Nhà xuất Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh 2003 [16] Trương Công Đạt, Kỹ thuật hàn,Nhà xuất niên,1999 [17] Nguyễn Thượng Ngô, Lý thuyết điều khiển tự động, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội,1999 [18] Nguyễn Thị Phương Hà, Điều khiển tự động, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1999 [19] GS.TSKH Nguyễn Thiện Phúc, Robot Công nhiệp , Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật ,2002 [20] PGS.TS Đào Văn Hiệp , Kỹ thuật Robot , Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật , 2003 [21] Philip John McKerrow, Introduction to Robotics, Bristish Library, England ,1993 [22] Nguyễn Đình Trí , Từ điển Toán học thông dụng, Nhà Xuất giáo dục, 2002 [23] Nguyễn Hoài Sơn , Ứng dụng Matlab tính toán kỹ thuật , Nhà xuất Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh ,1999 [24] Benjamon C.Kuo , Duane C.Hanselman ,Matlab tools for control system analysis and design , Matlab curriculum series Trang 71 Chương trình điều khiển dựa vào mômen tính toán kết hợp luật điều khiển PD function PD global kp kv ke ue kf ki q1 q2 anpha ketthuc k1; kv=10; kp=10; kf=10; ke=100; ki=10; anpha=1/4; ketthuc=6; k1=0; [t,x]=ode45(@runga_reduce2_PD,[0 20],[1.5 -1.5 0 0],0.001); % tin hieu vao qd1=cos(pi*anpha)*ketthuc+3/2; qd2=qd1*(sin(pi*anpha))/cos(pi*anpha)-3; qdp1=0; qdp2=0; qdpp2=0; qdpp1=0; %sai so e1=qd1-x(:,1); e2=qd2-x(:,2); ep1=qdp1-x(:,3); ep2=qdp2-x(:,4); epp1=x(:,5); epp2=x(:,6); %luat PID s1=qdpp1+kv*ep1+kp*e1; s2=qdpp2+kv*ep2+kp*e2; %thong so M m11=1; m12=0; m22=2*sin(pi*anpha)/cos(pi*anpha); %tinh N n1=0; n2=20; % Tinh t t1=m11*s1+n1+k1; Trang 72 t2=m22*s2+n2+k1; %mophong subplot(2,3,1); plot(t,qd1,t,qd2); grid on; xlabel('time(s)','color','r'); ylabel('m','color','r'); title('Tin hieu dat cua cac bien khop'); subplot(2,3,2); plot(t,x(:,1),t,x(:,2)); disp('thu ') grid on; xlabel('time(s)','color','r'); ylabel('m','color','r'); title('Ngo cua cac bien khop'); subplot(2,3,3); plot(t,e1,t,e2); grid on; xlabel('time(s)','color','r'); ylabel('m/s','color','r'); title('Sai so vi tri cua cac bien khop'); subplot(2,3,4); plot(t,ep1,t,ep2); grid on; ylabel('m/s','color','r'); title('Sai so van toc cua cac bien khop'); subplot(2,3,6); plot(t,t1,t,t2); grid on; xlabel('Time(s)','color','r'); ylabel('N-m','color','r'); title('Momen dieu khien cua cac bien khop'); subplot(2,3,5); plot(t,epp1,t,epp2); grid on; xlabel('Time(s)','color','r'); ylabel('m/s.s','color','r'); title('Sai so gia toc cac bien khop'); Trang 73 function dydt=runga_reduce2_PD(t,x) global kv kp ke ue kf ki anpha ketthuc k1; qd(1)=cos(pi*anpha)*ketthuc+3/2; qd(2)=qd(1)*(sin(pi*anpha))/cos(pi*anpha)-3; qdp(1)=0; qdp(2)=0; qdpp(2)=0; qdpp(1)=0; e(1)=qd(1)-x(1); e(2)=qd(2)-x(2); ep(1)=qdp(1)-x(3); ep(2)=qdp(2)-x(4); s1=qdpp(1)+kv*ep(1)+kp*e(1); s2=qdpp(2)+kv*ep(2)+kp*e(2); % tinh M m11=1; m12=0; m22=2*sin(pi*anpha)/cos(pi*anpha); % tinh N n1=0; n2=20; det=m11*m22-m12*m12; mi11=m22/det; mi12=-m12/det; mi22=m11/det; % tinh toan moment t1=m11*s1+n1+k1; t2=m22*s2+n2+k1; dydt=[x(3); x(4); mi11*(-n1+t1)+mi12*(-n2+t2); mi12*(-n1+t1)+mi22*(n2+t2);e(1);e(2)]; Trang 74 Chương trình điều khiển dựa vào mômen tính toán kết hợp luật điều khiển PID function PID global kp kv ke ue kf ki q1 q2 anpha ketthuc k1; kv=10; kp=10; kf=10; ke=100; ki=10; anpha=1/4; ketthuc=6; k1=0; [t,x]=ode45(@runga_reduce2_PID,[0 20],[1.5 -1.5 0 0],0.001); % tin hieu vao qd1=cos(pi*anpha)*ketthuc+3/2; qd2=qd1*(sin(pi*anpha))/cos(pi*anpha)-3; qdp1=cos(pi*anpha); qdp2=(sin(pi*anpha))/cos(pi*anpha); qdpp2=0; qdpp1=0; %sai so e1=qd1-x(:,1); e2=qd2-x(:,2); ep1=qdp1-x(:,3); ep2=qdp2-x(:,4); epp1=x(:,5); epp2=x(:,6); %luat PID s1=qdpp1+kv*ep1+kp*e1+ki*epp1; s2=qdpp2+kv*ep2+kp*e2+ki*epp2; %thong so M m11=1; m12=0; m22=2*sin(pi*anpha)/cos(pi*anpha); %tinh N n1=0; n2=20; % Tinh t t1=m11*s1+n1+10; Trang 75 t2=m22*s2+n2+22; %mophong subplot(2,3,1); plot(t,qd1,t,qd2); grid on; xlabel('time(s)','color','r'); ylabel('m','color','r'); title('Tin hieu dat cua cac bien khop'); subplot(2,3,2); plot(t,x(:,1),t,x(:,2)); disp('thu ') grid on; xlabel('time(s)','color','r'); ylabel('m','color','r'); title('Ngo cua cac bien khop'); subplot(2,3,3); plot(t,e1,t,e2); grid on; xlabel('time(s)','color','r'); ylabel('m/s','color','r'); title('Sai so vi tri cua cac bien khop'); subplot(2,3,4); plot(t,ep1,t,ep2); grid on; ylabel('m/s','color','r'); title('Sai so van toc cua cac bien khop'); subplot(2,3,6); plot(t,t1,t,t2); grid on; xlabel('Time(s)','color','r'); ylabel('N-m','color','r'); title('Momen dieu khien cua cac bien khop'); subplot(2,3,5); plot(t,epp1,t,epp2); grid on; xlabel('Time(s)','color','r'); ylabel('m/s.s','color','r'); title('Sai so gia toc cac bien khop'); Trang 76 function dydt=runga_reduce2(t,x) global kv kp ke ue kf ki anpha ketthuc k1; qd(1)=cos(pi*anpha)*ketthuc+3/2; qd(2)=qd(1)*(sin(pi*anpha))/cos(pi*anpha)-3; qdp(1)=0; qdp(2)=0; qdpp(2)=0; qdpp(1)=0; e(1)=qd(1)-x(1); e(2)=qd(2)-x(2); ep(1)=qdp(1)-x(3); ep(2)=qdp(2)-x(4); epp(1)=x(5); epp(2)=x(6); s1=qdpp(1)+kv*ep(1)+kp*e(1)+ki*epp(1); s2=qdpp(2)+kv*ep(2)+kp*e(2)+ki*epp(2); % tinh M m11=1; m12=0; m22=2*sin(pi*anpha)/cos(pi*anpha); % tinh N n1=0; n2=20; det=m11*m22-m12*m12; mi11=m22/det; mi12=-m12/det; mi22=m11/det; % tinh toan moment t1=m11*s1+n1+k1; t2=m22*s2+n2+k1; Trang 77 dydt=[x(3); x(4); mi11*(-n1+t1)+mi12*(-n2+t2); mi12*(-n1+t1)+mi22*(n2+t2);e(1);e(2)]; Chương trình điều khiển dựa vào mômen tính toán kết hợp luật điều khiển PD phương pháp giảm trạng thái function reduce_state global kp kv ke ue kf k1; kv=10; kp=10; kf=10; ke=10; k1=0; [t,x]=ode45(@runga_reduce1,[0 20],[1.5 -1.5 0],0.001); qd1=(sqrt(2)/2)*6+1.5; qd2=qd1-3; qdp1=0; qdp2=0; qdpp2=0; qdpp1=0; lamda_d=1-exp(-t); f2=ke*x(:,1); lamda1=f2/(sqrt(2)); elamda1=lamda_d-lamda1; e1=qd1-x(:,1); e2=qd2-x(:,2); ep1=qdp1-x(:,3); ep2=qdp2-x(:,4); s1=qdpp1+kv*ep1+kp*e1; s2=qdpp2+kv*ep2+kp*e2; m11=1; m12=0; m22=2; n1=lamda_d+kf*elamda1; n2=20-(lamda_d+kf*elamda1); Trang 78 t1=m11*s1+n1+k1; t2=m22*s2+n2+k1; %mophong subplot(2,3,1); plot(t,qd1,t,qd2); grid on; xlabel('time(s)','color','r'); ylabel('m','color','r'); title('Tin hieu dat cua cac bien khop'); subplot(2,3,2); plot(t,x(:,1),t,x(:,2)); disp('thu ') grid on; xlabel('time(s)','color','r'); ylabel('m','color','r'); title('Ngo cua cac bien khop'); subplot(2,3,3); plot(t,e1,t,e2); grid on; xlabel('time(s)','color','r'); ylabel('m/s','color','r'); title('Sai so vi tri cua cac bien khop'); subplot(2,3,4); plot(t,ep1,t,ep2); grid on; ylabel('m/s','color','r'); title('Sai so van toc cua cac bien khop'); subplot(2,3,5); plot(t,t1,t,t2); grid on; xlabel('Time(s)','color','r'); ylabel('N-m','color','r'); title('Momen dieu khien cua cac bien khop'); function dydt=runga(t,x) global kv kp ke ue kf k1; Trang 79 qd(1)=(sqrt(2)/2)*6+1.5; qd(2)=qd(1)-3; qdp(1)=0; qdp(2)=0; qdpp(2)=0; qdpp(1)=0; lamda_d(1)=1-exp(-t); f(2)=ke*x(1); lamda(1)=f(2)/(sqrt(2)); elamda(1)=lamda_d(1)-lamda(1); e(1)=qd(1)-x(1); e(2)=qd(2)-x(2); ep(1)=qdp(1)-x(3); ep(2)=qdp(2)-x(4); s1=qdpp(1)+kv*ep(1)+kp*e(1); s2=qdpp(2)+kv*ep(2)+kp*e(2); % tinh M m11=1; m12=0; m22=2; % tinh N n1=lamda_d(1)+kf*elamda(1); n2=20-(lamda_d(1)+kf*elamda(1)); det=m11*m22-m12*m12; mi11=m22/det; mi12=-m12/det; mi22=m11/det; % tinh toan moment t1=m11*s1+n1+k1; t2=m22*s2+n2+k1; dydt=[x(3); x(4); mi11*(-n1+t1)+mi12*(-n2+t2); mi12*(-n1+t1)+mi22*(-n2+t2)]; LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên học viên: Nguyễn Xuân Quang Phái Nam Ngày, tháng, năm, sinh: 07/08/1976 Nơisinh:Quảng Ngãi Địa liên lạc: 170/153 Đường Lạc Long Quân, Phường 8, Quận Tân Bình, Tp HCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO - Từ năm 1995 – 2000 sinh viên trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh Từ năm 2002 – 2004 học viên Cao học Ngành Điều Khiển Học Kỹ Thuật trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH LÀM VIỆC - Từ năm 2000 - 2002 nhân viên Kỹ Thuật Điều Khiển Từ Năm 2002 - 2004 nhân viên Trung tâm đào tạo kỹ thuật cao ... kế điều khiển cho robot hàn tự hành đường ray ứng dụng công nghiệp đóng tàu bao gồm nội dung sau - Nghiên cứu giải pháp tìm vết hàn Thiết kế điều khiển cho robot Trong luận văn giới hạn điều khiển. .. TÀI:THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO ROBOT HÀN TỰ HÀNH THEO ĐƯỜNG RAY ỨNG DỤNG TRONG NGÀNH CÔNG NGHIỆP ĐÓNG TÀU II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: -Khảo sát tình hình ngành công nghiệp đóng tàu Việt Nam -Nghiên cứu giải... triển nghiên cứu phần robot tự hành đường ray ứng dụng robot ngành công nghiệp đóng tàu Một điểm robot hàn mặt phẳng (hàn boong tàu) mà hàn mạn tàu bám theo ray để làm điểm tựa dịch chuyển Như vấn