TRƯỜNG ĐI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT THÀNH PH H CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN ĐIN T
B MÔN ĐIỀU KHIN T ĐỘNG
ĐỒ ÁN 1:
NGHIÊN CU, THIT K H XE HAI BÁNH T
CÂN BNG
Sinh viên thc hin: Hoàng Ngc Tuyến 15151241
Phan Văn Phụng 15151198
Ngành: Công ngh kĩ thuật điều khin và t động hóa
GVHD: ThS. T Văn Phương
Ho Chi Minh City, 2018
Thiết kế h xe hai bánh t cân bng GVHD: ThS. T Văn Phương
Page 1
LI CẢM ƠN
Chúng em chân thành cảm ơn, quý thy trường Đại Học Phạm k Thut
TP.HCM nói chung quý thy b môn Điu khin t động nói riêng, đã trang bị
kiến thức và giúp đỡ chúng em, gii quyết những khó khăn trong qtrình làm đ án 1
vi x .
Đặc bit chúng em xin chân thành cm ơn Thầy hưng dn ThS. T Văn Phương
đã tận tình giúp đỡ trong quá trình la chọn đề tài h tr sinh viên trong quá trình
thc hin.
Sau cùng nhóm xin cảm ơn các bạn đã giúp đỡ để đồ án 1 Vi x được hoàn
thành tốt đẹp. Tuy nhiên do ln đầu tiên thiết kế đề tài “Hệ xe hai bánh t cân bng
làm quen vi các gii thuật điều khin mi, chuyên môn còn hn chế, nên không
tránh khi nhng sai sót.
Chúng em rt mong nhận được s thông cm, góp ý hướng dn ca quý thy
cùng các bn.
Xin chúc quý thy cô nhiu sc kho thành công trong quá trình công táchc
tp.
Chúng em xin chân thành cm ơn.
Tp. H Chí Minh, ngày 29 tháng 04 năm 2018
Sinh viên thc hin
Hoàng Ngc Tuyến Phan Văn Phng
Thiết kế h xe hai bánh t cân bng GVHD: ThS. T Văn Phương
Page 2
TÓM TT
Đề tài “Hệ xe hai bánh t cân bng” được nhóm thc hin da trên lý thuyết mô
hình con lắc ngược. Nhóm đã quyết đnh phát triển đề tài t h thng xe hai bánh t cân
bng dùng gii thut PID sang s dng gii thut LQR( Linear Quadratic Regulator) để
điều khin tiến nh phỏng trên Matlab để nghiên cu gii thut LQR ng
dụng điều khin robot hai bánh cân bng.
Với đề tài “Hệ xe hai bánh t cân bằng” nhóm s thc hin so sánh gia
thuyết điều khiển kinh điển PID so vi gii thuật điều khin LQR nhm tối ưu những
ưu nhược điểm cho nhau đưa đến mt h xe ổn định nht th, nhóm s kim nghim
những điểm ging khác nhau gia hai b điều khin nh vào nghiên cu gii thut
trên Matlab Simulink.
Đồ án y s trình bày bao gm c phn cng bao gm: Arduino Uno R3, cm
biến góc nghiêng MPU 6050, mch cầu H L298N, động DC các cách thức hot
động của Vi điều khin, cm biến gia tc c nghiêng cùng với c Board băm xung
cấp điện áp L298N.
Thiết kế h xe hai bánh t cân bng GVHD: ThS. T Văn Phương
Page 3
MC LC
LI CM ƠN ....................................................................................................................
TÓM TT ..........................................................................................................................
MC LC ..........................................................................................................................
DANH SÁCH HÌNH .........................................................................................................
DANH SÁCH BẢNG ........................................................................................................
PHN 1: LỜI NÓI ĐU ...................................................................................................
PHN 2: NI DUNG ........................................................................................................
CHƯƠNG 1: GII THIU TNG QUAN ĐỀ TÀI ...................................................
1.1 Lý do chn đ tài ..............................................................................................
1.2 Tm nhìn của đề tài ..........................................................................................
1.3 Mc tiêu của đề tài ...........................................................................................
1.4 Gii hạn đề tài ..................................................................................................
CHƯƠNG 2: THUYT ĐIU KHIN .................................................................
2.1 B điu khin PID ............................................................................................
2.2 B điu khin LQR ...........................................................................................
CHƯƠNG 3: THIT K H THNG ........................................................................
CHƯƠNG 4:VIT CHƯƠNG TRÌNH ĐIU KHIN LQR .....................................
CHƯƠNG 5: KT QU ...............................................................................................
CHƯƠNG 6: KT LUN ĐỊNH NG PHÁT TRIN.................................
TÀI LIU THAM KHO ................................................................................................
PH LC ...........................................................................................................................
Thiết kế h xe hai bánh t cân bng GVHD: ThS. T Văn Phương
Page 4
PHN 1: LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay quá trình hiện đi hóa, công nghiệp hóa đang diễn ra ngày mt nhanh
không ngừng đẩy nhanh tiến độ phát trin khoa hc công ngh theo hướng hiện đại ca
các quc gia nói chung và Việt Nam nói riêng, lĩnh vực điện- điện t là mt trong nhiu
s các lĩnh vực lượng các nghiên cu khoa hc lớn ng nh vực nm trong
top các lĩnh vực đi tiên phong về khoa hc công ngh, c nghiên cu trong ngoài
nước hiện nay đã góp phần không ít vào các giải pháp thông minh trong các s
nghiên cu, các công ty , nhà máy, xí nghip
Robot mt cm t không my xa l vi thời đại cách mng công nghip hin
nay, Robot đã đang chiếm gi nhiu v trí thay thế quan trng trong các nhà máy
nghip, các công ty chuyên v sn xut trang thiết b, các công ty chuyên v thiết kế thi
công các sn phm trên th trưng. Vi Robot phần được coi như bộ x lí trung tâm ca
gi “Vi điều khin, mi Robot khác nhau s b vi điều khin x khác nhau,
tùy vào mức độ pht tạp cũng như giá thành phù hợp vi mi loi robot mà ngưi thiết
kế s chn la cho php. Nhm để hiu r hơn về quá trình thc hiện điu khin
Robot nh b vi điều khiển trong đề tài y nhóm s thc hin nghiên cu “Hệ xe hai
bánh t cân bng” để cái nhìn trc diện hơn v lĩnh vực Robot nói chung vi
điều khin nói riêng.
Trong đ tài “đồ án 1” vi xử lý dưi s hướng dn ca ThS. T n Phương
nhóm chúng em đã la chọn đưc đ tài “Hệ xe hai bánh t cân bằng”. Vi đ tài này
đòi hỏi cn có một lượng kiến thc nht đnh v lp trình Vi điều khin, các gii thut
điều khiển cơ bản cũng như nâng cao nhằm phát trin và sáng tạo đề tài theo xu hướng
hiện đại.
Vi nhng xuất phát điểm u trên, nhóm mong được ôn li nhng kiến thức đã
hc t các môn ng dng vào trong thiết kế, lp trình to ra h thng c th nhm
trang b cho mình các kiến thc cn thiết làm tin đề để có th tiếp tc vi nhng d án
lớn hơn bao hàm nhiều kiến thc rộng hơn.