1. 1T ng quan chun gv lĩnh vực nghiên cu
5.2 H ng phát tr in
Trong th i gian tới, tác gi sẽ tiếp t c nghiên c u việc ng d ng các tín hiệu xúc giác đó lên ô tô thật và các tín hiệu đầu vào để điều khiển sẽ là những tín hiệu thật đ ợc thu thập qua các c m biến đặt trên ô tô.
C thể, với mỗi lo i xúc giác đã tái t o,tác gi sẽ nghiên c u thiết kế vị trí lắp đặt trên ô tô thật sao cho vừa đ m b o tính kỹ thuật và tính mỹ quan.
Nghiên c u khai thác thêm các vùng xúc giác trên cơ thể ng i mà ch a đ ợc sử d ng vào điều khiển ô tô để áp d ng các xúc giác đã tái t o đ ợc nhằm gi m t i cho thị giác, giúp cho việc điều khiển ô tô từ xa đ t hiệu qu cao hơn.
Tiếp t c nghiên c u nâng độ c ng c a thiết bị t o áp suất (c ng, mềm) để đáp ng với hệ thống thực tế.
TÀI LI U THAM KH O
TI NG VI T
[01] Nguyễn Bá H i, δê Thanh Phong “Điều khiển xe ba bánh từ xa” Đề tài Th c sĩ, ĐH SPKT Tp.HCε, 2011.
[02] TS. Nguyễn Bá H i, “Lập trình LabVIEW Cơ b n”, NXB ĐHQG Tp.HCM, 2012.
[03] Trịnh Hữu Hằng, Đỗ Công Huỳnh, “Sinh lý học người và động vật”, NXB Đ i học quốc gia Hà Nội 2007, Ch ơng 3, trang 42 – 84.
TI NG N C NGOÀI
[04] Ba-Hai Nguyen, Jee-Hwan Ryu “A novel haptic interface for teleoperation of wheeled and tracked vehicle”, IEEE World Haptics, Turkey, 2011.
[05]Terrence Fong, Francois Conti, Sebastien Grange, Charles Baur “Novel interfaces for remote driving:gesture, haptic and PDA”,SPIE Telemanipulator and Telepresence Technologies VII, 2000.
[06]Beruscha, F., Wang, L., Augsburg, K., Wandke, H “Do drivers steer toward or away from lateral directional vibrations at the steering wheel?”, Proc. 2nd European Conference on Human Centred Design for Intelligent Transport Systems, pages 227-236, 2010.
[07] Ildar Farkhatdinov, Jee-Hwan Ryu and Jury Poduraev“Rendering of Environmental Force Feedback in Mobile Robot Teleoperation based on Fuzzy Logic”, Computational Intelligence in Robotics and Automation (CIRA), 2009 IEEE International Symposium on 15-18 Dec. 2009 ,pages 503 – 508
[08] Gerhard Mauter, Sabine Katzki “ The Application Of Operational Haptics In Automotive Engineering”Global Automotive Manufacturing & Technology 2003 pages 78–80, Team for Operational Haptics, Audi AG.
[9] Ildar Farkhatdinov, Jee-Hwan Ryu“Stability Analysis of mibile Robot Teleoperation with Variable Force Feedback Gain”International Conference, EuroHaptics 2010, Amsterdam, July 8-10, 2010. Proceedings, Part I
[10] Ba-Hai Nguyen, Jee-Hwan Ryu “Direct Current Measurement Based Steer – By – Wire System For Realistic Driving Feeling”, Industrial Electronics IEEE (ISIE 2009).
[11] Ildar Farkhatdinov, Jee-Hwan Ryu, “A User Study of a mobileRobot Teleoperation,” In Proc. of the 4th International Conference on Ubiquitous Robots and Ambient Intelligence, Pohang, POSTECH, Korea, 2007.
[12]Ildar Farkhatdinov, Jee-Hwan Ryu, Jury Poduraev “A user study of command strategies for mobile robot teleoperation”, Journal on Intelligent Service Robotics: Volume 2, Issue 2 (2009), Page 95.
[13]S. Lee, G. S. Sukhatme, G. J. Kim, and C.M. Park “Haptic control of a mobile robot: A user study”. In Proc. of IEEE/RSJ IROS 2002, Lausanne, Switzerland, October 2002.
[14] Nicola Diolaiti, Claudio Melchiorri “Haptics teleoperation of a mobile robot”,
DEIS -Dept. of Electronics, Computer Science and Systems University of Bologna – Italy, 2003.
PH L C
Ph l c A: M t số khối (hàm th c) ph bi n trong LabVIEW
A1 Cấu trúc m t số vòng lặp
Để có thể lấy đ ợc các vòng lặp th i gian này vào Program > structures >…
Hình A1.1: Lấy vòng lặp
Khối While loop: là khối dùng để lặp l i liên t c một ch ơng trình ch a trong nó trong kho ng th i gian tùy ý.
Nh trên hình A1.2, nút “stop” dùng để dừng vòng lặp, khối “i” sẽ cho biết có bao nhiêu vòng lặp đã đ ợc lặp.
Khối Case Structure: t ơng đ ơng một hàm điều kiện (IF), các tr ng hợp trong miền True sẽ x y ra nếu gi thiết đầu vào là True, các tr ng hợp trong miền False sẽ x y ra nếu gi thiết đầu vào là False.
Hình A1.3: Khối Case Structure
Khối Flat Sequence:cho phép thực hiện lần l ợt từng nhiệm v một. Nhiệm v bên trái sẽ đ ợc thực hiện tr ớc, sau một kho ng th i gian nhất định nhiệm v bên ph i kế tiếp sẽ đ ợc thực hiện, lần l ợt c nh vậy đến nhiệm v cuối cùng.
Hình A1.4: Khối Flat Sequence
Khối While Loop: cho phép thực hiện số lần vòng lặp xác định. Nh trong ví d : vong lặp sẽ dừng l i khi thực hiện đ ợc 15 vòng lặp.
Hình A1.5: Khối While δoop
A2 M t số hàm Delay th i gian
Lấy hàm delay th i giant ta nhấp chuột ph i vào BlockDiagram > Programing > Timing > …
Hình A2.1: Cách lấy hàm delay th i gian
Hàm Time Delay: Hàm này cho phép cài đặt th i gian trễ sau mỗi vòng lặpWhile Loop, nh trên hình A2.2 thì mỗi vòng lặp While loop sẽ có th i gian trễ là 1 giây.
Hình A2.2: Khối Flat Sequence
Hàm While Until Next ms Multiple: Hàm này cho phép cài đặt th i gian làm việc cho mỗi vòng lặpWhile Loop, nh trên hình A2.3 thì mỗi vòng lặp While loop sẽ diễn ra trong 50 ms.
A3 Cách lấy các hàm tính toán và so sánh
Các hàm tính toán: Chuột ph i vào Block Diagram > Programing > Numberic > …
Hình A3.1: Các hàm tính toán trong LabVIEW
Các hàm so sánh: Chuột ph i vàoBlock Diagram > Programing > comparision >
…
Ph l c B: B1 Đi u khi n vị trí đ ng c Sơ đồ khối ch Nguyên lý Khi l c B:K t qu l p trình PID c u khi n vị trí đ ng c DC bằng khơu P Hình B1.1: Kết qu lập tr ồ khối ch ơng trình điều khiển P control
Hình B1.2:Sơ đồ khối ch lý ho t động nh sau:
hi kh i động ch ơng trình giá
cho đ ng c DC v i LabVIEW ằng khơu P
ết qu lập trình P control cho động cơ DC ều khiển P control
ồ khối ch ơng trình điều khiển P control
giá trị đặt (ThetaS) sẽ đ ợc so sánh với giá trị
i LabVIEW
ơ DC
ều khiển P control
thực (Thetaε). Sai số (e) đ ợc trị tuyệt đối và nhân với hệ số đáp ng Kp kết qu đ ợc đ a về chân PεW c a IO Hocdelam USB 9090 (điều khiển tốc độ εotor). Nếu giá trị e > = 0 là đúng (OK) thì giá trị đ o chiều motor Dir = 0. Nếu giá trị e > = 0 sai (NO) thì giá trị đ o chiều Dir = 1. Kết thúc vòng lặp.
Hình B1.3: Giao diện ng i dùng điều khiển P cho động cơ DC
Đáp ng c a vị trí động cơ DC theo thuật toán P khá tốt. Th i gian đáp ng là 0,2 giây với Kp=0,562. Sai lệch tiến tới không sau 0,5 giây (xem hình B1.4). Đ ng màu trắng là giá trị đặt, đ ng màu đỏ là giá trị đáp ng (giá trị đo đ ợc từ Encoder), màu vàng là sai lệch.
Hình B1.4:Đáp ng c a vị trí động cơ DC
Trên hình B1.4 ta thấy giá trị đặt (xung) do ng i điều khiển đặt trừ đi giá trị incoder do c m biến nhận về qua chân incoder c a card học để làm 9001. Hai giá trị này trừ nhau ta đ ợc sai số e(t). Ta lấy e(t) nhân với hằng số Kp mà ta ng i nghiên
c u hiệu chỉnh đ ợc ta đ ợc giá trị. Giá trị này lấy trị tuyệt đối rồi đ a về chân ADC1 để cấp xung cho hai động cơ ch y. Nhìn ch ơng trình ta thấy khi e(t) lớn hơn hoặc bằng 0 thì động cơ đ o chiều l i.
B2 Đi u khi n vị trí đ ng c DC bằng khơu PI
Tổng sai số t c th i theo th i gian (tích phân sai số) cho ta tích luỹ bù đư đ ợc hiệu chỉnh tr ớc đó. Tích luỹ sai số sau đó đ ợc nhânvới độ lợi tích phân (Ki) và cộng với tín hiệu đầu ra c a bộ điều khiển khâu Ki.Thừa số tích phân đ ợc cho b i:
Trong đó:
Iout : thừa số tích phân c a đầu ra Ki : độ lợi tích phân
e : sai số
τ : th i gian hoặc th i gian t c th i (hiện t i)
Khâu tích phân khi cộng thêm khâu tỉ lệ sẽ tăng tốc chuyển động c a quá trình tới điểm đặt và khử số d sai số ổn định với một tỉ lệ chỉ ph thuộc vào bộ điều khiển. Tuy nhiên, vì khâu tích phân là đáp ng c a sai số tích luỹ trong quá kh , nó có thể khiến giá trị hiện t i vọt lố giá trị đặt. Nh ng ngay lập t c nó sẽ bị phanh l i. đây là đặc tr ng c a khâu Ki. T c là cho khâu Ki vào thì có thể làm cho giá trị đáp ng v ợt quá giá trị đặt nh ng nó sẽ bị phanh l i. Đây là ch ơng trình điều khiển và mô phỏng sử d ng khâu Kp và Ki trong δabVIEW.
Ta lấy giá trị sai số e(t) sau khi đã đ ợc giá trị đặt trừ giá trị đáp ng. Khi đó ta nhân với dt. Trong δabVIEW dt đ ợc tính nh sau ta lấy hàm chia. Số bị chia kho ng 20 chia cho số chia 1000. Đơn vị mili giây.
Sai số e(t) nhân dt ta đ ợc giá trị. Sau đó ta đ a vào hàm cộng dồn. T c là cộng nhiều lần với nhau mới cho ra số tích phân. Cuối cùng ta nhân độ lợi tích
phân. Do vì điều khiển chỉ hiểu tín hiệu số là số d ơng nên ta dùng hàm giá trị tuyệt đối để tín hiệu luôn luôn d ơng.
Hình B2.1:Điều khiển khâu PI vị trí động cơ DC
B3 Đi u khi n vị trí đ ng c DC bằng khơu PID
Khi đã điều khiển đ ợc khâu PI thì thêm thành phần khâu D để gi m độ vọt lố. Và nh vậy động cơ sẽ ch y ổn định hơn.Ta có khâu D nh sau:
Ban đầu ta lấy e(t) sau trừ e(t) tr ớc đó rồi sau đó chia cho d(t) (phần tính d(t) đã đ ợc nói trên) tiếp theo sau đó ta nhân với hệ số Kd.