tailieunhanh - Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Tính toán, chế tạo và điều khiển mô hình con lắc ngược

Mục tiêu của đề tài "Tính toán, chế tạo và điều khiển mô hình con lắc ngược" là thiết lập phương trình vi phân chuyển động của mô hình con lắc ngược. Sau đó thiết kế bộ điều khiển PID để ổn định vị trí cân bằng không ổn định của con lắc ngược. Qua đó xây dựng một mô hình minh họa lý thuyết cho sinh viên ngành cơ điện tử học tập và nghiên cứu. | i LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là Phạm Công Dũng học viên cao học khóa chuyên ngành Cơ Điện Tử. Sau hơn 2 năm học tập nghiên cứu tại trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo đặc biệt là . Nguyễn Văn Khang tôi đã hoàn thành xong luận văn tốt nghiệp thạc sĩ. Với đề tài luận văn là quot Tính toán chế tạo và điều khiển mô hình con lắc ngược quot tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn của GS. TSKH. Nguyễn Văn Khang và chỉ tham khảo các tài liệu được liệt kê. Tôi không sao chép công trình của cá nhân khác dưới bất kỳ hình thức nào. Nếu có tôi xin hoàn thành chịu trách nhiệm Hà Nội ngày 20 03 2016 Học viên Phạm Công Dũng ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện đề tài quot Tính toán chế tạo và điều khiển mô hình con lắc ngược quot em đã đạt được một số kết quả nhất định Nghiên cứu các phương pháp điều khiển con lắc ngược các phương thức lập trình điều khiển hoạt động của hệ thống cũng như hiểu thêm về cách thiết kế chế tạo cơ khí. Em xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ của GS. TSKH. Nguyễn Văn Khang và các thầy trong bộ môn Cơ học ứng dụng Viện Cơ khí đã tạo điều kiện để em hoàn thành đề tài này. Tuy nhiên với kinh nghiệm thực tế còn hạn chế nên luận văn không thể tránh được những thiết sót và chưa thể hoàn thiện một cách hoàn hảo như mong đợi. Kính mong quý thầy cô đóng góp những ý kiến để đề tài được hoàn thành tốt hơn. Hà Nội ngày 20 03 2016 Học viên Phạm Công Dũng iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN. i LỜI CẢM ƠN . ii HỆ THỐNG KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT . v HỆ THỐNG DANH MỤC BẢNG BIỂU. v HỆ THỐNG DANH MỤC HÌNH VẼ . vi MỞ ĐẦU . 1 CHƯƠNG 1 THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN MÔ TẢ CHUYỂN ĐỘNG CON LẮC NGƯỢC . 3 Thiết lập phương trình vi phân chuyển động . 3 Biến đổi phương trình chuyển động về phương trình trạng thái . 6 Vị trí cân bằng của hệ . 8 CHƯƠNG 2 ĐIỀU KHIỂN CON LẮC NGƯỢC BẰNG PHƯƠNG PHÁP LQR . 9 Điều khiển ổn định của điểm cân bằng không ổn định . 9 Mô phỏng số . 13 CHƯƠNG 3