BÁO CÁO ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH - THIẾT KẾ MỘT BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR CÓ BỘ QUAN SÁT TRẠNG THÁI CHO XE HAI BÁNH CÂN BẰNG (Trần Hữu Danh) Full | Cộng đồng Kỹ thuật cơ điện Việt Nam EBOOKBKMT

Mục tiêu đề tài

Đề tài hướng tới các mục tiêu cụ thể như sau:

 Thiết lập mô hình toán học của xe hai bánh tự cân bằng dưới dạng không gian trạng thái.

 Thiết kế bộ điều khiển LQR để ổn định hệ thống quanh vị trí cân bằng.

 Thiết kế bộ quan sát trạng thái để ước lượng các biến trạng thái không đo được trực tiếp.

 Xây dựng mô hình mô phỏng hệ thống trong Simulink và đánh giá hiệu quả điều khiển.

NỘI DUNG:

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.......................................................................................2

1.1. Đặt vấn đề..........................................................................................................2

1.2. Mục tiêu đề tài...................................................................................................2

1.3. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................2

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH HÓA XE HAI BÁNH TỰ CÂN BẰNG...........................4

2.1. Mô tả hệ thống...................................................................................................4

2.2. Các giả thiết mô hình hóa.................................................................................4

2.3. Phân tích động lực học......................................................................................5

2.3.1. Các biến trạng thái........................................................................................5

2.3.2. Các lực và mô-men tác động........................................................................5

2.3.3. Tuyến tính hóa hệ phương trình....................................................................6

2.4. Biến đổi về dạng phương trình trạng thái.......................................................6

2.5. Các thông số vật lý sử dụng trong mô phỏng..................................................7

2.6. Sơ đồ khối mô hình hệ thống............................................................................8

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR CÓ BỘ QUAN SÁT CHO XE

HAI BÁNH TỰ CÂN BẰNG......................................................................................9

3.1. Tổng quan về điều khiển LQR.........................................................................9

3.2. Lý thuyết bộ quan sát trạng thái......................................................................9

3.3. Bài toán điều khiển LQR cho xe hai bánh.....................................................10

3.3.1. Tín hiệu điều khiển sử dụng ước lượng......................................................10

3.4. Các bước thiết kế bộ điều khiển LQR có bộ quan sát trạng thái.................10

3.4.1. Chọn ma trận trọng số Q và R....................................................................10

3.4.2. Tính toán ma trận K....................................................................................11

3.4.3. Thiết kế bộ quan sát trạng thái L................................................................11

3.4.4. Biểu diễn hệ thống sau điều khiển..............................................................12

3.4.5. Bù tín hiệu đầu vào (Nbar).........................................................................12

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ..............................................................13

4.1. Thiết lập mô phỏng trên MATLAB...............................................................13

4.1.1. Khởi tạo các tham số vật lý.........................................................................13

4.1.2. Mô hình hóa phương trình trạng thái..........................................................13

4.1.3 Kiểm tra hệ thống mở (chưa điều khiển).....................................................14

4.2 Thiết kế và áp dụng bộ điều khiển LQR có sử dụng bộ quan sát trạng thái

.................................................................................................................................14

4.2.1 Chọn trọng số Q và R..................................................................................14

4.2.2 Tính toán ma trận phản hồi trạng thái K......................................................15

4.2.3 Tính toán ma trận bộ quan sát trạng thái L..................................................15

4.2.4 Thiết lập hệ kín............................................................................................15

4.3 Mô phỏng Simulink..........................................................................................16

4.3.1 Sơ đồ mô phỏng Simulink...........................................................................16

4.3.2 Kết quả mô phỏng........................................................................................17

4.3.3 Nhận xét kết quả..........................................................................................17

KẾT LUẬN................................................................................................................19

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)