Khả năng vận hành song phương được thể hiện ở tính chất lái ngược (backdriven) của hệ thống, nghĩa là khi slave có tương tác với môi trường thì master cũng có đáp
77
Hình 4.11. Các đáp ứng của hệ khi master chuyển động tự do (Fh=0), slave tương tác với môi trường (Fe=1), thời gian trễ T=200ms, b=4
ứng theo slave. Nội dung mô phỏng thực hiện trong trường hợp master chuyển động tự do, slave tương tác với môi trường với các thời gian trễ khác nhau. Kết quả cho trên Hình 4.11ứng với trường hợp T=200ms. Dễ thấy hệ ổn định, đáp ứng lực và tốc độ và quỹ đạo của master bám sát lực, tốc độ và quỹ đạo của slave. Tuy nhiên có
78
thể thấy khi thời gian trễ tăng lên thì sai lệch vị trí giữa master và slave cũng tăng lên; quá trình dao động trong hệ thống, độ biến dạng thông tin đặc biệt là thông tin về lực cũng tăng lên.
Hình 4.12. Thời gian trễ T=200ms, slve tiếp xúc với môi trường từ giây thứ 20 đến giây thứ 40
79
Để làm rõ hơn khả năng vận hành song phương, ở đây ta cũng tiến hành khảo sát trường hợp thời gian trễ là 200ms, người vận hành tác động vào master, slave chuyển động tự do từ giây thứ 0 đến giây thứ 20. Từ giây thứ 20 đến giây thứ 40 slave tương tác với môi trường. Sau đó slave lại chuyển động tự do. Kết quả trên hình 4.12 cho thấy hệ vẫn có đáp ứng tốt, thông tin về lực phản hồi và tốc độ ở hai phía như nhau. Khi slave tương tác với môi trường, phản lực tăng lên, tốc độ giảm đi. Khi phản lực tăng lên, người vận hành đang tác động vào tay máy master có thể cảm nhận được sự gia tăng này, nói một cách khác sẽ cảm nhận được lực tiếp xúc của slave với môi trường. Cũng dễ thấy giữa master và slave vẫn tồn tại sự sai lệch về vị trí, nguyên nhân là do có trễ truyền thông nên trạng thái tại thời điểm đầu ở hai phía không giống nhau.
4.3.3. Khảo sát ảnh hƣởng của trở kháng b đến đáp ứng của hệ
Ở phần này ta tiến hành mô phỏng hệ với thời gian trễ T=200ms và trở kháng sóng b=10. Kết quả mô phỏng được chỉ ra trên hình 4.13. Dễ dàng thấy rằng khi trở kháng sóng tăng lên thì thời gian dao động của hệ giảm đi và các thành phần gây nhiễu loạn giảm đi. Điều này là do ta đã đặt trọng số vào tốc độ thấp hơn trọng số của lực trong biến sóng khiến quá trình dao động diễn ra nhanh hơn. Ngoài ra, việc gia tăng trở kháng sóng cũng làm giảm thành phần sóng phản xạ trong hệ thống nên thành phần nhiễu loạn cũng giảm đi đáng kể. Cũng dễ thấy khi tăng b thì sai lệch vị trí giữa master và slave cũng giảm đi. Tuy nhiên dễ dàng nhận thấy, trong quá trình dao động thông tin về phản lực ở hai phía có sự khác nhau, sự sai lệch này tăng lên khi b tăng. Khi kết thúc quá trình dao động, các thông tin về lực lại như nhau ở cả hai phía.
80
Hình 4.13. Đáp ứng của hệ thống khi T=200ms, b=10