NGHIÊN CỨU THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CON LẮC NGƯỢC QUAY
3.1.2. Xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống con lắc ngược quay
Mô hình phi tuyến mô phỏng hệ thống con lắc ngược quay được thiết kế trên Matlab Simulink dựa trên mô hình toán học đã được thiết lập (công thức 3.14).
Hình 3.4. Mô hình mô phỏng hệ con lắc ngược quay
Trang 45 Các thông số của mô hình mô phỏng dựa trên mô hình thực tế đã thiết kế.Nhiều thông số được tìm ra dựa trên mô hình cơ khí và thông số của nhà sản xuất trên datasheet,tuy nhiên cũng có các thông số được người thiết kế ước lượng dựa trên mô hình thực tế.
Bảng 3.1. Các thông số của mô hình
Ký hiệu Mô tả Giá trị
m Khối lượng con lắc 0.09
L Nửa chiều dài con lắc 0.15
r Chiều dài cánh tay 0.224
Jeq Mômen quán tính tương đương 0.0095842
g Gia tốc trọng trường 9.81
Beq Hệ số cản tương đương 0.0144
m Hiệu suất động cơ 0.69
Km Hằng số sức điện động 0.084026
Kt Hằng số mômen 0.084039
Rm Điện trở phần ứng 0.59
Khảo sát đáp ứng của hệ thống khi chưa có bộ điều khiển
Trang 46 Xét điều kiện ban đầu: 0, , 0, 0
18
Điện áp điều khiển : Vm 0
Kết quả đáp ứng góc con lắc và góc cánh tay:
Hình 3.7. Đáp ứng vị trí của con lắc và cánh tay khi không có bộ điều khiển
Như vậy, kết quả đáp ứng của góc của con lắc khi chưa có bộ điều khiển như Hình 3.7., con lắc sẽ dao động tắt dần quanh điểm cân bằng ở dưới. Để cho con lắc ổn định cân bằng ở trên cần sử dụng một bộ điều khiển hồi tiếp,có thể dùng nhiều phương pháp điều khiển khác nhau (LQR, Fuzzy, PID…).
Trang 47
Nghiên cứu giải thuật điều khiển hệ thống con lắc ngược quay