Tác giả :
Observer-based PD controller for balancing robot with uncertain model
Bộ điều khiển PD dựa trên bộ quan sát cho hệ robot cân bằng đối với mô hình không chắc chắn
Nguyen Van Dong Hai1, Nguyen Minh Tam2, Hoang Ngoc Van3,
Nguyen Thi Yen Tuyet4, Mircea Ivanescu5

1,2,3,4 Ho Chi Minh city University of Technology and Education (HCMUTE), Vietnam
5 University of Craiova (UCV), Romania
Received 13/02/2016, Peer reviewed 25/6/2016, Accepted for publication 10/8/2016
ABSTRACT
This research focuses on the observer-based controller of a balancing robot. Firstly, the dynamic model of the robot is inferred. The uncertainty of the model parameters is then introduced as constraints in state space. Practically, it is very difficult to measure state variables as velocity and acceleration. Moreover, system parameters are not always fixed in operating period. In order to avoid this difficulty, a nonlinear observer associated with the uncertain model system is used to estimate the state variables. A PD control algorithm is proposed in order to achieve the control performances. The exponential stabilities are ensured by Lyapunov techniques. Numerical simulations show the control performance successfully.
Keywords: PD controller; Matlab/Simulink; LQR; observer; Lyapunov component; Balancing Robot.
TÓM TẮT
Nghiên cứu chú trọng đến bộ điều khiển dựa trên bộ quan sát đối với robot cân bằng. Trước tiên, một mô hình về robot cân bằng (ở đây là hệ con lắc ngược một bậc) được giới thiệu. Sau đó, sự không chắc chắn của các thông số mô hình được chấp nhận là các tham số bất định cho trước trong vùng trạng thái hoạt động. Thực tế, ta rất khó biết được các biến số hệ thống như vận tốc và gia tốc. Để tránh những khó khăn đó, một bộ quan sát được để cập để xác định các biến số như vận tốc, gia tốc một cách chính xác. Một phương pháp điều khiển PD được thiết kế để phù hợp cho sự không chắc chắn của mô hình. Tính chất ổn định của bộ điều khiển được đảm bảo bởi phương pháp Lyapunov. Các kết quả mô phỏng cho thấy kết quả điều khiển ổn định, không phụ thuộc sự bất định từ thông số mô hình.
Từ khóa: Bộ điều khiển PD; Matlab/Simulink; LQR; bộ quan sát; thành phần Lyapunov; Robot cân bằng.
Toàn văn bài báo ( Thầy/cô vui lòng đăng nhập bằng email ...@hcmute.edu.vn để xem)
Góp ý
Họ và tên: *  
Email: *  
Tiêu đề: *  
Mã xác nhận:
 
 
   
  
 
 
   
 *
Copyright © Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - TP.HCM  
Địa chỉ: Phòng 601B, 1 Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, Thành Phố Hồ Chí Minh. 
Điện thoại: 08-3722.1223 (8168)
Email:
tapchikhgdkt@hcmute.edu.vn

                                      
                                

Truy cập tháng: 20,354

Tổng truy cập:229,687