Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt

74 7 0

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

1 / 74 trang

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề	Điều Khiển Robot Hai Bánh Tự Cân Bằng Sử Dụng Thuật Toán Điều Khiển Trượt
Tác giả	Nguyễn Thùy Linh
Người hướng dẫn	PGS.TS Nguyễn Thanh Phương
Trường học	Trường Đại Học Công Nghệ TP. HCM
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
Thể loại	Luận Văn Thạc Sĩ
Năm xuất bản	2016
Thành phố	TP. HỒ CHÍ MINH

Định dạng
Số trang	74
Dung lượng	2,13 MB

Nội dung

Ngày đăng: 11/07/2021, 16:49

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo

Loại

Chi tiết

[15] Ching-Chih Tsai, Hsu-Chih Huang, Shui-Chun Lin; “ Adaptive Neural Network Control of a Self-Balancing Two-Wheeled Scooter”; Industrial Electronics Journal, IEEE Transactions on, April 2010, pp. 1420 – 1428

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Adaptive Neural Network Control of a Self-Balancing Two-Wheeled Scooter

[16] Wei-Song Lin Tien, G. Chia-Hsiang Tu; “Adaptive Critic Neuro-Fuzzy Control of Two-wheel Vehicle”; Proceedings of 2006 IEEE International Conference on, pp. 445 – 450

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Adaptive Critic Neuro-Fuzzy Control of Two-wheel Vehicle

[17] Dương Hoài Nghĩa; “Điều khiển hệ thống đa biến”; Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2007

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Điều khiển hệ thống đa biến
Nhà XB:	Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP.HCM

[18] Nguyễn Thi Phương Hà; “ Lý Thuyết Điều Khiển Hiện Đại”; Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2009

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Lý Thuyết Điều Khiển Hiện Đại
Nhà XB:	Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TP.HCM

[24] Huỳnh Thái Hoàng; “ Mô Hình Hóa Và Nhận Dạng Hệ Thống”; Đại học bách khoa Tp. HCM

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	Mô Hình Hóa Và Nhận Dạng Hệ Thống

[26] Nguyễn Gia Minh Thảo; “A PID Backstepping Controller For Two-Wheeled Self-Balancing Robot”; Đại học bách khoa Tp. HCM

Sách, tạp chí

Tiêu đề:	A PID Backstepping Controller For Two-Wheeled Self-Balancing Robot

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1. 2- Robot dạng 3 bánh xe khi xuống dốc, trọng lực dồn vào bánh sau khiến xe có thể bị lật úp - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 1.** 2- Robot dạng 3 bánh xe khi xuống dốc, trọng lực dồn vào bánh sau khiến xe có thể bị lật úp (Trang 14)

Hình 1.1 - Robot dạng 3 bánh xe khi lên dốc, trọng lƣợng dồn vào bánh trƣớc khiến lực ma sát giúp xe bám trên mặt đƣờng không đƣợc đảm bảo - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 1.1** Robot dạng 3 bánh xe khi lên dốc, trọng lƣợng dồn vào bánh trƣớc khiến lực ma sát giúp xe bám trên mặt đƣờng không đƣợc đảm bảo (Trang 14)

Hình 1.4: Mô hình N-Bot - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 1.4** Mô hình N-Bot (Trang 16)

Hình 1.5: Xe hai bánh “DustCart” gom rác tự động - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 1.5** Xe hai bánh “DustCart” gom rác tự động (Trang 17)

Hình 1.6: Các kiểu dáng của xe Segway - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 1.6** Các kiểu dáng của xe Segway (Trang 18)

ghế vì khả năng tự điều chỉnh của robot khi có những sự thay đổi về địa hình di chuyển - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — gh ế vì khả năng tự điều chỉnh của robot khi có những sự thay đổi về địa hình di chuyển (Trang 19)

Hình 1.8: Sơ đồ điều khiển - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 1.8** Sơ đồ điều khiển (Trang 20)

Xe hai bánh tự cân bằng hoạt động kết hợp giữa mô hình con lắc ngƣợc với hệ hai bánh xe đƣợc điều khiển độc lập nhau - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — e hai bánh tự cân bằng hoạt động kết hợp giữa mô hình con lắc ngƣợc với hệ hai bánh xe đƣợc điều khiển độc lập nhau (Trang 21)

Hình 2.2: Cách di chuyển của xe 2 bánh cân bằng - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 2.2** Cách di chuyển của xe 2 bánh cân bằng (Trang 22)

Hình 2.3: Thuật toán bộ lọc Kalman rời rạc - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 2.3** Thuật toán bộ lọc Kalman rời rạc (Trang 27)

Hình 2.4: Góc nghiêng thân xe khi có và không có lọc Kalman - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 2.4** Góc nghiêng thân xe khi có và không có lọc Kalman (Trang 29)

Hình 3.1: Biểu diễn lực và moment trong mô hình - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 3.1** Biểu diễn lực và moment trong mô hình (Trang 32)

3.1. Mô hình hóa xe hai bánh tự cân bằng - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **3.1.** Mô hình hóa xe hai bánh tự cân bằng (Trang 32)

Hình 3.2: Sơ đồ mô hình xe hai bánh trong mô phỏng MatLab - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 3.2** Sơ đồ mô hình xe hai bánh trong mô phỏng MatLab (Trang 37)

Hình 3.3: Khi xe thẳng đứng, không có moment tác động - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 3.3** Khi xe thẳng đứng, không có moment tác động (Trang 38)

Hình 3.4: Xe nghiêng góc nhỏ, không có moment tác động - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 3.4** Xe nghiêng góc nhỏ, không có moment tác động (Trang 38)

Hình 3.5: Khi có moment tác động vào tại thời điểm 1 giây - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 3.5** Khi có moment tác động vào tại thời điểm 1 giây (Trang 39)

Hình 3.6: Sơ đồ bộ điều khiển trƣợt –PD trong mô phỏng - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 3.6** Sơ đồ bộ điều khiển trƣợt –PD trong mô phỏng (Trang 40)

Phƣơng trình (3.37) đƣợc mô phỏng nhƣ hình sau - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — h ƣơng trình (3.37) đƣợc mô phỏng nhƣ hình sau (Trang 41)

Hình 3.8: Kết quả mô phỏng bộ điều khiển PD-trƣợt - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 3.8** Kết quả mô phỏng bộ điều khiển PD-trƣợt (Trang 42)

4.1 Xây dựng mô hình cơ khí - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **4.1** Xây dựng mô hình cơ khí (Trang 43)

Hình 4.2 Bảng thông số động cơ GA37V1 4.1.2.1 Gá động cơ - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 4.2** Bảng thông số động cơ GA37V1 4.1.2.1 Gá động cơ (Trang 44)

Hình 4.6 Cấu trúc board Arduino Uno - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 4.6** Cấu trúc board Arduino Uno (Trang 46)

Hình 4.7 Sơ đồ nguyên lí board Arduino Uno - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 4.7** Sơ đồ nguyên lí board Arduino Uno (Trang 46)

Hình 4.9 Sơ đồ nguyên lí Board công suất L298 - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 4.9** Sơ đồ nguyên lí Board công suất L298 (Trang 48)

Hình 4.10 Board công suất L298 Các thông số Kỹ Thuật - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 4.10** Board công suất L298 Các thông số Kỹ Thuật (Trang 49)

Hình 4.12 Kết nối Board UNO – Board công suất L298 4.3 Xây dựng giải thuật điều khiển dựa vào lý thuyết - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 4.12** Kết nối Board UNO – Board công suất L298 4.3 Xây dựng giải thuật điều khiển dựa vào lý thuyết (Trang 50)

Hình 4.11 Kết nối Board UNO – Cảm biến MPU6050 4.2.6 Kết nối Board UNO – Board công suất L298 - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 4.11** Kết nối Board UNO – Cảm biến MPU6050 4.2.6 Kết nối Board UNO – Board công suất L298 (Trang 50)

Hình 4.13 Lƣu Đồ giải thuật - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 4.13** Lƣu Đồ giải thuật (Trang 52)

Hình 4.14 Cân khối lƣợng Robot - Điều khiển robot hai bánh tự cân bằng sử dụng thuật toán điều khiển trượt — **Hình 4.14** Cân khối lƣợng Robot (Trang 53)