tailieunhanh - Kết hợp bộ điều khiển LQR và CBF nâng cao chất lượng điều khiển cho robot cân bằng trên bóng (Ballbot)

Bài viết Kết hợp bộ điều khiển LQR và CBF nâng cao chất lượng điều khiển cho robot cân bằng trên bóng (Ballbot) trình bày các nội dung: Giới thiệu về Ballbot; Mô hình hóa cho Ballbot; Thiết kế bộ điều khiển LQR kết hợp kỹ thuật ràng buộc an toàn (CBF - control barrier function). | Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2023. ISBN 978-604-82-7522-8 KẾT HỢP BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR VÀ CBF NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỀU KHIỂN CHO ROBOT CÂN BẰNG TRÊN BÓNG BALLBOT Nguyễn Thị Thúy Hằng Trường Đại học Thủy lợi email hangntt@ 1. GIỚI THIỆU VỀ BALLBOT bánh xe là tiếp xúc điểm-điểm không xảy ra trượt giữa quả bóng và mặt đất cũng như giữa Ballbot là một hệ thống robot hoạt động bóng và bánh xe bỏ qua trễ của động cơ đáp dựa trên nguyên tắc con lắc ngược Hình 1 . ứng ngay lập tức quả bóng chỉ chuyển động Điểm khác biệt của ballbot so với các loại trên mặt phẳng không tính đến các ảnh robot khác là tiếp xúc với mặt đất tại một hưởng của nhiễu. điểm. Do vậy ballbot có ưu điểm vượt trội khi di chuyển trong địa hình chật hẹp khó di chuyển. Trong các năm gần đây các nghiên cứu về ballbot chỉ đề cập đến việc điều khiển cân bằng và bám quỹ đạo dựa trên các bộ điều khiển như là PI LQR 1 PD 2 hoặc LQR 3 . Các bộ điều khiển này cho các kết quả khá tốt tuy nhiên các tác giả chưa chú trọng đến vấn đề an toàn trong điều khiển. Do đó trong nghiên cứu này tác giả đề xuất một phương pháp điều khiển đảm bảo an toàn cho hệ thống dựa trên việc đưa vào hệ thống một ràng buộc Control Barrier Function Hình 1. Các hệ Hình 2. Mô hình 2D CBF 5 . trục tọa độ của ballbot Phần còn lại của nghiên cứu bao gồm Hầu hết các nghiên cứu đều sử dụng phần 2 trình bày về mô hình ballbot phần 3 phương trình cơ học Lagrangian để mô hình trình bày về việc đưa kỹ thuật CBF vào kết hóa cho các hệ thống cơ khí. Như vậy mô hợp với bộ điều khiển LQR sau đó đưa ra hình toán của ballbot có thể tìm được bằng mô phỏng vào phần 4 và kết luận ở phần 5. cách giải phương trình Euler-Lagrange 4 d L 2. MÔ HÌNH HÓA CHO BALLBOT L Q 0 1 dt q q Mô hình đầy đủ của ballbot là mô hình với với q là vector các biến mô tả trạng thái của 5 bậc tự do DOF tuy nhiên để đơn giản giả thiết rằng ballbot được mô hình hóa trong hệ L T V T là tổng động năng của hệ không gian 2D planar model với 2 DOF. bao gồm động năng tịnh

• Tự động hoá
• Hệ thống robot
• Nguyên tắc con lắc ngược
• Bộ điều khiển LQR
• Bộ điều khiển CBF
• Điều khiển cho robot cân bằng trên bóng
• Thiết kế hệ thống cơ điện tử
• Hệ thống cơ điện tử
• Điều khiển robot dò line
• Chế tạo robot dò line
• Robot dò line
• Thiết kế robot dò line
• Giáo trình Kỹ thuật Robot
• Kỹ thuật Robot
• Động học vận tốc
• Robot công nghiệp
• Cấu trúc hệ thống Robot
• Robot di động
• Thiết kế hệ thống Robot
• Giáo trình Hàn Robot
• Hàn Robot
• Hệ trục toạ độ Robot
• Cơ cấu tay máy
• Hệ thống robot hàn
• Vận hành hệ thống robot hàn
• Lựa chọn robot
• Thiết kế robot
• Hệ thống điều khiển robot
• Sử dụng robot công nghiệp
• Ebook Điều khiển robot công nghiệp
• Điều khiển robot công nghiệp
• Điều khiển chuyển động robot
• Cảm biến trong robot
• Cấu trúc hệ thống điều khiển robot
• Chế tạo Robot công nghiệp
• Đồ án tốt nghiệp
• Thiết kế Robot công nghiệp
• Sử dụng PLC trong Robot công nghiệp
• Hệ thống truyền động Robot công nghiệp
• Bài giảng kỹ thuật robot
• Tài liệu kỹ thuật robot
• Lý thuyết kỹ thuật robot
• Hệ thống robot tự động
• Hệ điều hành robot
• Định vị và bản đồ hóa đồng thời
• Hệ thống robot tự hành
• Robot tự hành Omni
• Hệ điều hành lập trình robot ROS
• Đồ án tốt nghiệp Robot công nghiệp
• Hệ thống truyền động trong Robot công nghiệp
• Tài liệu cơ khí
• Vận động robot
• Robot hỗ trợ người thiểu năng
• Người thiểu năng vận động
• Robot hỗ trợ
• Bộ điều khiển bám quĩ đạo
• Tự động hóa Robot hàn
• Bài giảng Tự động hóa Robot hàn
• Phân loại robot
• Bài toán động học về robot
• Hệ thống điều khiển
• Hệ thống truyền động
• Robot hàn công nghiệp
• Công nghệ hàn hồ quang
• An toàn khi sử dụng robot hàn
• Chức năng của hệ thống robot hàn
• Giáo trình Robot hàn
• Robot hàn
• Vận hành hệ thống robot hàn AII V6
• Kỹ thuật lập trình cơ bản
• giáo trình Robot công nghiệp
• điều khiển robot
• ứng dụng robot
• robotic control
• hệ thống công nghệ robot hoá
• Giáo trình môn kỹ thuật robot
• Tài liệu kỹ thậu robot
• Điều khiển tự động
• Mô hình hóa hệ thống
• Cơ sở nghiên cứu và sáng tạo Robot
• Cơ cấu chấp hành Robot
• Ma trận Jacobi
• Cơ cấu cổ tay Robot
• Động học robot
• Robot hàn tự động
• Hệ thống robot hàn khung xe hơi
• Sản xuất cơ khí
• Hệ thống công nghệ robot hóa
• Thiết bị công nghệ cao
• máy móc công nghệ cao
• Phương trình động học robot
• Thiết kế quỹ đạo robot
• Hệ thống điều khiển bám quĩ đạo
• Robot hàn tự hành
• Mô hình cơ cấu robot hàn tự hành
• Mô hình toán học cơ cấu robot
• Hệ thống điều khiển độc lập một khớp
• Hệ thống máy tự động hóa
• Robot giáo dục
• Hệ thống robot giáo dục STEM
• Giáo dục STEM
• Cảm biến siêu âm với Arduino
• giáo án robot công nghiệp
• chế tạo robot
• hệ thống cảm biến
• cơ cấu chế tạo
• robot thi đấu
• robot quân sự
• robot tự hành
• nhà máy hạt nhân
• linh kiện điện tử
• Robot Sojourner
• mobile robot
• Logic mờ
• Bộ điều khiển Mờ
• Đồ án robot
• Hoạt động của robot
• Động cơ Servo