tailieunhanh - Điều khiển mô hình thực tế xe đạp tự thăng bằng sử dụng giải thuật di truyền tối ưu bộ điều khiển LQR

Trong bài viết này, nhóm tác giả lựa chọn đối tượng là mô hình xe đạp tự thăng bằng được điều khiển bởi một bánh đà. Từ đó, các kết quả nghiên cứu về giải thuật di truyền (Genetic Algorithm-GA) nhằm tối ưu hóa bộ điều khiển LQR truyền thống được công bố. | Điều khiển mô hình thực tế xe đạp tự thăng bằng sử dụng giải thuật di truyền tối ưu bộ điều khiển LQR Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 09 2019 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 15 ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH THỰC TẾ XE ĐẠP TỰ THĂNG BẰNG SỬ DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN TỐI ƯU BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR CONTROLLING REAL SELF-BALANCING BICYCLE MODEL USING GENETIC ALGORITHM FOR OPTIMIZING LQR CONTROLLER Trần Hoàng Chinh Huỳnh Xuân Dũng Lê Thị Thanh Hoàng Nguyễn Minh Tâm Nguyễn Văn Đông Hải Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Việt Nam Ngày toà soạn nhận bài 15 5 2019 ngày phản biện đánh giá 10 6 2019 ngày chấp nhận đăng 30 7 2019 TÓM TẮT Xe đạp xe máy là những phương tiện giao thông rất khó để giữ thăng bằng với những người mới bắt đầu. Người điều khiển phải cho xe di chuyển liên tục điều khiển vận tốc xe nhằm giữ xe thăng bằng. Với sự phát triển của kỹ thuật điều khiển tự động việc điều khiển thăng bằng xe đạp xe máy ngay khi xe đứng yên đã được thực hiện hóa. Trong bài báo này nhóm tác giả lựa chọn đối tượng là mô hình xe đạp tự thăng bằng được điều khiển bởi một bánh đà. Từ đó các kết quả nghiên cứu về giải thuật di truyền Genetic Algorithm-GA nhằm tối ưu hóa bộ điều khiển LQR truyền thống được công bố. Bộ điều khiển BĐK LQR hay còn gọi là bộ điều khiển tối ưu có khả năng điều khiển giữ thăng bằng tốt cho các đối tượng phi tuyến con lắc ngược quay hệ bóng thanh với sự hỗ trợ của GA nhằm chỉnh định ma trận trọng số Q trong việc giải phương trình Riccati tạo thành BĐK LQR-GA đã tối ưu hóa BĐK LQR truyền thống. Hệ thống đã được rút ngắn thời gian xác lập. BĐK LQR-GA cho khả năng và độ tin cậy cao trong việc ứng dụng thực tế cho các hệ thống xe tự lái xe đạp thăng bằng cho trẻ tập lái phương tiện giao thông tương lai. Việc sử dụng giải thuật LQR-GA cho hệ thống trên được chứng minh tối ưu hơn qua từng thế hệ ở cả mô phỏng Matlab Simulink và mô hình thực tế. Từ khóa xe đạp xe máy điều khiển thăng bằng bộ điều khiển BĐK LQR giải thuật di truyền BĐK LQR-GA. ABSTRACT .