CHƯƠNG 4 : MÔ PHỎNG HỆ PENDUBOT BẰNG MATLAB
4.2 Mô phỏng bộ điều khiển swing-up và giữ cân bằng LQR
4.2.2 Mô phỏng bộ điều khiển swing-up và giữ cân bằng LQR có nhiễu
Hình 4.11 Mơ hình mơ phỏng simulink bộ điều khiển Pendubot có nhiễu tác động
Kết quả mơ phỏng với điều kiện đầu 1 2 3 4 0 0 0
2 T T x x x x x
Trường hợp 1: Tín hiệu nhiễu cho vào hệ pendubot nằm trong khoảng cho phép
(-π/7 <θ2<π/7)
Hình 4.12 Thơng số tín hiệu nhiễu đưa vào hệ pendubot mơ phỏng
Hình 4.13 Tín hiệu nhiễu đưa vào hệ pendubot mơ phỏng
Kết quả đáp ứng vị trí góc, vận tốc, điện áp điều khiển khi áp dụng bộ điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa riêng phần để swing-up và LQR để cân bằng khi cho nhiễu vào hệ thống.
Hình 4.14 Đáp ứng vị trí góc link1 của hệ pendubot áp dụng bộ điều khiển hồi tiếp
tuyến tính hóa để swing-up và LQR giữ cân bằng khi có nhiễu
Hình 4.15 Đáp ứng vị trí góc link2 của hệ pendubot áp dụng bộ điều khiển hồi tiếp
Hình 4.16 Đáp ứng vận tốc góc link1 của hệ pendubot áp dụng bộ điều khiển hồi
tiếp tuyến tính hóa để swing-up và LQR giữ cân bằng khi có nhiễu
Hình 4.17 Đáp ứng vận tốc góc link2 của hệ pendubot áp dụng bộ điều khiển hồi
Hình 4.18 Tín hiệu ngõ ra bộ điều khiển khi có nhiễu
Nhận xét:
+ Khi cho tín hiệu nhiễu vào hệ thống với độ lớn và thời gian nằm trong khả năng ổn định của hệ thống thì sẽ tự động cân bằng lại
Trường hợp 2: Tín hiệu nhiễu lớn hơn khả năng ổn định của hệ pendubot
Hình 4.19 Thơng số tín hiệu nhiễu đưa vào hệ pendubot mơ phỏng
Kết quả đáp ứng vị trí góc, vận tốc, điện áp điều khiển khi áp dụng bộ điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa riêng phần để swing-up và LQR để cân bằng khi cho nhiễu vào hệ thống.
Hình 4.20 Đáp ứng vị trí góc link1 của hệ pendubot áp dụng bộ điều khiển hồi tiếp
tuyến tính hóa để swing-up và LQR giữ cân bằng khi có nhiễu
Hình 4.21 Đáp ứng vị trí góc link2 của hệ pendubot áp dụng bộ điều khiển hồi tiếp
Hình 4.22 Đáp ứng vận tốc góc link1 của hệ pendubot áp dụng bộ điều khiển hồi
tiếp tuyến tính hóa để swing-up và LQR giữ cân bằng khi có nhiễu
Hình 4.23 Đáp ứng vận tốc góc link2 của hệ pendubot áp dụng bộ điều khiển hồi
Hình 4.24 Tín hiệu ngõ ra bộ điều khiển khi có nhiễu
Nhận xét:
+ Khi cho tín hiệu nhiễu vào hệ thống với độ lớn và thời gian lớn hơn khả năng cho phép của hệ thống thì sẽ khơng thể swing-up và cân bằng
+ Nhìn theo các đồ thị thì khi khơng thể đáp ứng các thơng số vị trí link 2, vận tốc góc link 2 và đáp ứng ngõ ra đều khơng thể duy trì trạng thái như trước khi có nhiễu tác động.
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ THI CƠNG MƠ HÌNH THỰC TẾ VÀ ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG HỆ PENDUBOT