Chương này nghiên cứu và đề xuất một số bộ điều khiển nâng cao cho hệ tay máy đôi – đối tượng với mô hình động lực học bất định:
- Phát triển bộ điều khiển thích nghi sử dụng mạng RBF
- Phát triển bộ điều khiển thích nghi lai lực/vị trí mà không sử dụng cảm biến đo lực.
- Phát triển bộ điều khiển thích nghi lai lực/vị trí dựa trên bộ quan sát thích nghi noron.
Các bộ điều khiển đề xuất đều được mô phỏng kiểm chứng trên Matlab/ Simulink với mô hình hệ tay máy đôi, mỗi tay máy là một tay máy phẳng có ba bậc tự do và đối tượng rắn. Các kết quả mô phỏng đưa ra đều cho thấy bộ điều khiển đề xuất hoạt động tốt, quỹ đạo thực đã bám với quỹ đạo thiết kế với sai lệch tĩnh nhỏ, dưới 2%.
Với nội dung trong chương này, luận án đã công bố được các bài báo như sau:
1. Luu Thi Hue, Nguyen Pham Thuc Anh, Duong Minh Duc, “Adaptive force/ position control for dual-arm systembased on neural network radial basis function without using a force sensor”, Journal of Science and Tech- nology - DaNang University, vol.18, no.12.1, pp.1-7, ISSN 1859-1531,2020.
2. Luu Thi Hue, Nguyen Pham Thuc Anh, Duong Minh Duc, “Adaptive Hybrid Force/Position Control Using Neuro-Adaptive Observer For Dual- Arm Robot”, International Review of Automatic Control (I.RE.A.CO.), vol.13, no.6, pp.313-328, ISSN 1974-6059, (Scopus-Q3), 2020.
https://doi.org/10.15866/ireaco.v13i6.20017
3. Luu Thi Hue, Nguyen Pham Thuc Anh, “Adaptive Control for Dual-Arm Robotic System Based on Radial Basis Function Neural Network”, JST: Smart Systems and Devices, vol. 1, no.1, May 2021, pp. 50-58, ISSN: 2734- 9373, 2021.
CHƯƠNG 5
THỰC NGHIỆM
Trong Chương 3, Chương 4 tác giả đã đề xuất một số thuật toán điều khiển phối hợp chuyển động cho hệ tay máy đôi - đối tượng và đã kiểm chứng thuật toán đề xuất bằng phần mềm Matlab/Simulink. Tuy nhiên, để chứng minh tính đúng đắn và khả thi của thuật toán đề xuất trong hệ thống công nghiệp, tác giả sẽ tiếp tục thử nghiệm thuật toán bằng thực nghiệm. Do việc đo vị trí đối tượng trực tiếp khó khăn, với điều kiện thực nghiệm chỉ đo được vị trí của đối tượng một cách gián tiếp thông qua đo vị trí của các góc khớp. Chính vì vậy chương này tác giả giới hạn thử nghiệm phần thực nghiệm với bộ điều khiển sử dụng nguyên lý xếp chồng.
Để điều khiển hệ thống theo thời gian thực và kiểm chứng nhanh các thuật toán điều khiển thì card DSP là một lựa chọn ưu việt. Để giải quyết các yêu cầu của bài toán đặt ra, tác giả chọn card điều khiển thời gian thực DSPACE1103. Trong giới hạn phòng thí nghiệm và kinh phí khi triển khai thực nghiệm, việc chế tạo một robot dạng tay máy đôi, mỗi tay máy có ba bậc tự do rất khó. Do việc đặt động cơ để điều khiển khớp thứ ba khó khăn: không thể đặt động cơ tại đế của hệ thống vì như vậy phải dùng đai truyền chuyển động rất dài, điều này làm cho quá trình chuyển động các khớp sai số lớn và bị trễ; còn việc đặt động trực tiếp tại khớp thứ ba yêu cầu động cơ có kích thước nhỏ, gọn và nhẹ nhưng có momen lớn điều này đòi hỏi đầu tư một nguồn kinh phí cao. Chính vì vậy mô hình được thiết kế thử nghiệm cho hệ tay máy đôi là tay máy phẳng, mỗi tay máy có hai bậc tự do. Tuy nhiên vẫn kiểm chứng được tính đúng đắn của thuật toán điều khiển đưa ra. Phần tiếp theo thiết kế chế tạo cho mô hình thực nghiệm, cũng như viết lại phương trình động lực học của hệ tay máy đôi, mỗi tay máy có hai bậc tự do sẽ được trình bày.