Chương 7 trình bày tóm tắt các kết quả mà đề tài đã đạt được, các hạn chế còn tồn tại trong mô hình và hướng phát triển để khắc phục những giới hạn nhằm hoàn thiện đề tài tốt hơn
7.1 Kết quả đạt được
Qua việc thực hiện mô phỏng và chạy thực tế mô hình, đề tài đã đạt được những kết quả như sau:
Xây dựng được mô hình toán học hệ con lắc ngược kép.
Xây dựng được bộ điều khiển LQR điều khiển cân bằng hệ con lắc ngược kép. Từ bộ điều khiển LQR đã điều khiển tốt hệ thống, học viên huấn luyện dùng Anfis tạo ra bộ điều khiển mờ điều khiển cân bằng hệ thống.
Xây dựng mô hình con lắc ngược kép.
Thuật toán LQR, và Fuzzy logic được áp dụng trên mô hình con lắc ngược kép.
Điều khiển cân bằng được con lắc ngược kép.
Trong quá trình thực hiện điều khiển mô hình thực tế, học viên nhận thấy: việc điều khiển cân bằng hệ con lắc ngược kép chỉ dùng một bộ điều khiển mờ là rất phức tạp, đòi hỏi am hiểu mọi vấn đề, đáp ứng và thông số của hệ thống.
Khi sử dụng LQR, thông số của mô hình là rất quan trọng, nếu thông số của mô hình được đưa ra là chính xác thì mới đảm bảo được hệ thống đứng yên tại điểm cân bằng. Ngược lại, hệ thống sẽ dao động quanh điểm cân bằng, đây cũng là điểm hạn chế của đề tài trong điều khiển thực tế mô hình.
Vì việc tự tạo ra một bộ điều khiển mờ cho hệ con lắc ngược kép rất phức tạp, nên học viên dùng Anfis để huấn luyện bộ điều khiển Fuzzy dựa vào bộ điều khiển LQR đã điều khiển được hệ thống.
73
7.2 Hướng phát triển của đề tài
Việc điều khiển con lắc ngược kép có độ ổn định cao ta cần phát triển đồng thời cả phần cứng và phần mềm của mô hình:
Về phần cứng: Mở rộng độ dài của thanh trượt, để con trượt có thêm không gian hoạt động.
Về phần mềm (giải thuật điều khiển): Thiết kế các bộ điều khiển khác như Neural, tuyến tính hóa vào ra... áp dụng trên con lắc ngược kép để tìm kết quả điều khiển tốt hơn.
Nhận dạng chính xác các thông số hệ thống và ước lượng các thông số động cơ, áp dụng phương pháp điều khiển LQR.
Đề tài này chỉ điều khiển ổn định hai con lắc ở vị trí cân bằng hướng lên, hướng phát triển tiếp theo là khắc phục hạn chế về độ dao động của hai con lắc, duy trì vị trí con trượt ở vị trí xác định trên thanh trượt.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Mehdi Yousefi Tabari, Dr. Ali Vahidian Kamyad, Design optimal Fractional PID Controller for Inverted Pendulum with Genetic Algorithm, International Journal of Scientific & Engineering, Research Volume 4, Issue 2, February- 2013.
[2] K. Chakraborty, Dr. J.Mahato, R. R. Mukherjee, Tuning of PID Controller of Inverted Pendulum Using Genetic Algorithm, The International Journal of Electronics & Communication Technology, Vol. 4, Issue SPL-1, Jan – March 2013.
[3] Mohammad Reza Dastranj, Kazem Esmaeili Khoshmardan, Faezeh Sayad Sijani, Younes Ghezi, Design Of Optimal PID Controller Using Genetic Algorithm, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 2011.
[4] Jianqiang Yi, Naoyoshi Yubazaki, Kaoru Hirota, Stabilization control of series- type double inverted pendulum system using the SIRMs dynamically connected fuzzy inference model, Artificial Intelligence in Engineering 15 , 2001.
[5] Sandeep Kumar Yadav, Sachin Sharma, Mr. Narinder Singh, Optimal Control of Double Inverted Pendulum Using LQR Controller, International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering, Volume 2, Issue 2, February 2012.
[6] Mandar R. Nalavade, Mangesh J. Bhagat, Vinay V. Patil, Balancing Double Inverted Pendulum on A cart by Linearization Technique, International Journal of Recent Technology and Engineering (IJRTE), ISSN: 2277-3878, Volume-3, Issue-1, March 2014.
[7] Huỳnh Thái Hoàng, Hệ thống điều khiển thông minh, NXB Đại học quốc gia Tp.HCM, 2006.
[8] Nguyễn Việt Hùng, Nguyễn Tấn Đời, Trương Ngọc Anh, Tạ Văn Phương, Bài giảng Điều khiển thông minh, Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Tp.HCM, 2008.
75
[9] Texas instruments, TMS320F28335 digital signal controllers. Data manual, 2007.
[10] Nguyễn Thị Phương Hà, Huỳnh Thái Hoàng “Lý thuyết điều khiểntự động”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia 2006.
[11] Nguyễn Thị Phương Hà, “Lý thuyết điều khiển hiện đại”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia 2008.
[12] Nguyễn Như Hiền, Lại Khắc Lãi, “Hệ mờ và Nơron trong kỹ thuật điều khiển”, Nhà xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Hà Nội, 2007.
PHỤ LỤC