Điều Khiển LQR Cân Bằng và Bám Quỹ Đạo cho Hệ Con Lắc Ngược Quay Hai Bậc
##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##
##plugins.themes.academic_pro.article.main##
Tóm tắt
Hệ con lắc ngược quay một bậc là một đối tượng SIMO kinh điển trong điều khiển tự động. Tuy nhiên, hệ thống này đã trở nên kinh điển và nhu cầu đào tạo đã được nâng cao để phù hợp hơn với những hệ SIMO bậc cao hơn, mang tính thách thức trong điều khiển hơn. Hệ con lắc ngược quay hai bậc là một mô hình phát triển hơn với việc gắn thêm một con lắc nữa. Việc điều khiển con lắc ngược quay hai bậc được quan tâm trong các tài liệu trước đó chỉ là điều khiển cân bằng ổn định tại chỗ. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả áp dụng giải thuật LQR để ổn định tại chỗ cho con lắc ngược quay hai bậc. Bên cạnh đó, bộ điều khiển này cũng điều khiển được hệ thống bám theo các quỹ đạo hình sin và hình xung. Kết quả điều khiển được xác nhận thành công thông qua mô phỏng Matlab/ Simulink. Hệ thống đáp ứng nhanh trong 3 giây để đạt vị trí mong muốn với sai số xác lập góc cánh tay đạt 0 rad. Góc cánh tay cũng bám được quỹ đạo theo yêu cầu.
##plugins.themes.academic_pro.article.details##
Tài liệu tham khảo
- .Md. Akhtaruzzaman and A. A. Shafie, Modeling and Control of a Rotary Inverted Pendulum Using Various Methods, Comparative Assessment and Result Analysis, Proceedings of the 2010 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, pp. 1342-1347, 2010.
- .Jie Wen, Yuanhao Shi and Xiaonong Lu, Stabilizing a Rotary Inverted Pendulum Based on Logarithmic Lyapunov Function, Journal of Control Science and Engineering, Hindawi, Volume 2017, Article ID 4091302.
- .Trần Văn Luân, Phạm Tiến Đạt, Điều khiển cân bằng con lắc ngược quay, Luận văn đại học, Đại học Sư phạm kỹ thuật TPHCM, 2012.
- .Zied Ben Hazem, Mohammad Javad Fotuhi, Zafer Bingül, Development of a Fuzzy-LQR and Fuzzy-LQG stability control for a double link rotary inverted pendulum, Journal of the Franklin Institute, ISSN 0016-0032, Volume 357, Issue 15, pp. 10529-10556, 2020.
- .Bo Li, Rotational Double Inverted Pendulum, Master of Science in Electrical Engineering, University of Dayton, 2013.
- .Ibrahim Mustafa Mehedi, Ubaid M Al-Saggaf, Rachid Mansouri, Maamar Bettayeb, Stabilization of a double inverted rotary pendulum through fractional order integral control scheme, International Journal of Advanced Robotic Systems, Vol. 16, Issue 4, 2019.
- .Y. Cherruault, J. Gallego, Introduction to Optimal Control Theory, Kybernetes, ISSN: 0368-492X, 1985.
- .User manual of Quanser: Double Rotary Inverted Pendulum. Link: https://www.quanser.com/products/rotary-double-inverted-pendulum/