tailieunhanh - Ứng dụng giải thuật điều khiển tuyến tính hóa hồi tiếp cân bằng cho hệ xe con lắc ngược

Bài viết Ứng dụng giải thuật điều khiển tuyến tính hóa hồi tiếp cân bằng cho hệ xe con lắc ngược giới thiệu một phương pháp kết hợp giữa điều khiển LQR và điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa. Từ đó, bộ điều khiển mới có những ưu điểm của cả điều khiển tuyến LQR (áp dụng được cho hệ Single Input-Multi Output) và điều khiển tuyến tính hóa hồi tiếp (khoảng làm việc rộng). | Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật 28 2014 58 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh 58 ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN TUYẾN TÍNH HÓA HỒI TIẾP CÂN BẰNG CHO HỆ XE CON LẮC NGƯỢC APPLICATION OF FEEDBACK LINEARIZATION CONTROL IN BALANCING CART-POLE SYSTEM Nguyễn Văn Đông Hải Nguyễn Minh Tâm Đỗ Đức Trí Trần Vi Đô Trường Đại học Sư phạm Kĩ thuật TPHCM TÓM TẮT Bài báo giới thiệu một phương pháp kết hợp giữa điều khiển LQR và điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa. Từ đó bộ điều khiển mới có những ưu điểm của cả điều khiển tuyến LQR áp dụng được cho hệ Single Input-Multi Output và điều khiển tuyến tính hóa hồi tiếp khoảng làm việc rộng . Kết quả đáp ứng của hệ thống với bộ điều khiển mới sẽ được so sánh với bộ điều khiển LQR. Đối tượng mô phỏng được sử dụng ở đây là hệ xe con lắc ngược. ABSTRACT This paper presents a method associating LQR control and feedback linearization control. For this reason new controller gets advantage of LQR control available for Single Input- Multi Output and feedback linearization control wide-working range . Output responses between combined-controller and LQR control will be compared. Simulated object used is Cart-Pole System. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Lý thuyết điều khiển LQR và lý thuyết điều Theo 1 hệ Cart-Pole có phương trình toán khiển tuyến tính hóa hồi tiếp đã được trình học bày trong 3 và 4 . Bài báo chỉ ra một cách f x g x u x 1 đặt biến để hệ SIMO trở về hệ SISO. Sau khi Trong đó áp dụng luật điều khiển tuyến tính hóa hồi tiếp tiếp tục dùng điều khiển LQR để đảm bảo hệ ổn định. Bộ điều khiển làm hệ thống hoạt động ổn định ngay cả khi xa điểm làm việc tĩnh. Điều này được kiểm chứng thông qua các kết quả mô phỏng hệ Cart-Pole với Matlab Simulink. II. MÔ TẢ TOÁN HỌC HỆ THỐNG Với Hình 1. Mô hình Cart-Pole. Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật 28 2014 59 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh 59 Chọn ngõ ra theo tài liệu tham khảo 2 . Lúc này 2 trở thành Rm Điện trở động cơ ohm 3 Lm Hệ số điện kháng H Xấp xỉ K b Hằng số phản điện V rad