3. 41 Phương pháp năng lượng
4.4 Kết quả mô phỏng vị trí TOP dùng PID
Sơñồ mô phỏng vị trí TOP dùng PID
Hình 4.31 Sơ ñồ subsystem2 vị trí Top PID Với f1 và f2 là 2 hàm
=
q1(radian)
q2 (radian)
Hình 4.33 Tín hiệu ra của q2
Nhận xét: Hệ thống ổn ñịnh khi không có tác ñộng nhiễu và góc ñặt ban ñầu của q2 không lệch so với link2, hai link cân bằng tại vị trí Mid với hai góc ñặt ban
ñầu là 00 hệ thống ổn ñịnh tại vị trí cân bằng ( , 0 , 0 , 0 )
q1 (radian) với góc ñặt ban ñầu q2 là 30
ðặt link2 lệch một góc q2 = 30 so với link1 kết quả mô phỏng
Hình 4.35 Tín hiệu ra của q2
Nhận xét: Khi ñặt góc ban ñầu là q2 = 30 lệch so với link2 ta thấy hệ thống link1 bắt ñầu dao ñộng nhưng chiều của link1 ngược so với link2 ñể giữ ổn ñịnh cho link1 không rơi khỏi vị trí cân bằng. Nhưng hệ thống dao ñộng mạnh hơn vị trí cân bằng Mid, và góc link1 lệch 30 so với link2 nên vị trí cân bằng vị trí Top khó cân bằng hơn vị trí Mid.
(radian/s)
Hình 4.37 Tín hiệu ra của
(radian/s)
Hình 4.38 Tín hiệu ra của
Nhận xét: Khi ñặt góc ban ñầu là q2 = 30 lệch so với link2 ta thấy hệ thống link1 bắt ñầu dao ñộng nhưng chiều của link1 ngược so với link2 ñể giữ ổn ñịnh cho link1 không rơi khỏi vị trí cân bằng.
4.5 Kết luận
Giải thuật LQR áp dụng ñược với mọi ñối tượng có số ngõ vào bằng với số
ngõ ra (multi input –multi output hoặc single input-single output). Tuy nhiên ñối với hệ có số ngõ vào ít hơn số ngõ ra như hệ Pendubot thì phải dùng PID thỏa hiệp, do
ñó hệ thống chắc chắn phải dao ñộng 1 thời gian mới ổn ñịnh ñước. ðiều này là chắc chắn không tránh khỏi. ðây là bất lợi của việc dùng PID cho hệ có số ngõ vào ít hơn số ngõ ra(1 ñộng cơ ñiều khiển 2 góc lệch cánh tay pendubot và góc pendubot).
Bộ PID thỏa hiệp: Do một bộ PID chỉ nhận ñược một tín hiệu vào và một tín hiệu ra, do ñó ñối với hệ Pendubot có số ngõ vào ít hơn số ngõ ra nên tác giả phải dùng hai bộ PID lấy tín hiệu cho q1 và q2. ñể ñưa tín hiệu hồi tiếp vềñiều khiển bộ ñiều khiển hệ Pendubot.
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG HỆ PENDUBOT
Chương này học viên trình bày về thiết kết phần cứng của hệ Pendubot, giới thiệu sơ lược về card 9090 ñể thu nhập dữ liệu ñiều khiển từ hệ thống thực vào máy tính, ñiều khiển giữ cho con lắc ổn ñịnh bằng bộñiều khiển PID . Hình 5.1 thể hiện sơ ñồ hệ thống Pendubot, hệ thống thực nghiệm ñược giới thiệu trên hình 5.2 .
Hình 5.1 Sơñồ khối hệ thống ñiều khiển hệ Pendubot
Hình 5.2 Hệ thống thực nghiệm