B GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO B CÔNG THƯƠNG
VIN NGHIÊN CỨU ĐIỆN T, TIN HC, T ĐỘNG HÓA
---***---
NGUYN TRNG TRUNG
H THỐNG ĐIỀU KHIN ROBOT T HÀNH QUA MNG
TRONG MÔI TRƯNG CÔNG NGHIP
CHUYÊN NGÀNH: K THUẬT ĐIỆN T
MÃ S: 9520203
LUN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUT
TP H Chí Minh - 2021
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng ni dung ca lun án này kết qu nghiên cu ca
riêng tác gi. Tt c nhng tham kho t các nghiên cứu liên quan đều được nêu
ngun gc mt cách ràng. Nhng kết qu nghiên cứu đóng góp trong lun
án chưa được công b trong bt k công trình khoa hc nào khác.
Tác gi lun án
Nghiên cu sinh
Nguyn Trng Trung
ii
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày t lòng biết ơn sâu sắc đến hai Thầy hướng dn: PGS. TS.
Nguyễn Thanh Phương TS. Trần Viết Thắng đã tận tình hướng dn tôi thc
hin các công trình nghiên cu và hoàn thành lun án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô, Cán b, Nhân viên ca Vin
Nghiên cứu Điện t, Tin hc, T động hóa Phân Vin Nghiên cứu Điện t,
Tin hc, T động hóa TP.HCM đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kin thun li cho
tôi trong sut thi gian hc tp và nghiên cu.
Cui cùng, xin bày t lòng biết ơn chân thành đến Gia đình của tôi, nhng
người thân đã chia sẻ mi khó khăn, luôn động viên tôi vượt qua khó khăn đ
hoàn thành tt lun án này.
iii
MỤC LỤCS
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i
LI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
MC LC ............................................................................................................ iii
DANH MC CÁC T VIT TT ..................................................................... vi
DANH MỤC CÁC ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG ........................................................ viii
DANH MC HÌNH V ....................................................................................... ix
DANH MC BNG BIU ............................................................................... xii
DANH MC KÍ HIU ...................................................................................... xiii
M ĐẦU ............................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TNG QUAN V H THỐNG ĐIỀU KHIN ROBOT T
HÀNH QUA MNG ............................................................................................ 6
1.1. Gii thiu v h thng vt o cho h thng kho vn ni b trong môi
trường công nghip ....................................................................................... 6
1.2. Gii thiu v h thống điều khin qua mng cho robot t hành ................. 13
1.2.1. Gii thiu chung.............................................................................. 13
1.2.2. H thống điều khin robot t hành qua mng ................................. 20
1.3. Các vấn đề cn gii quyết ........................................................................... 25
1.4. Tình hình nghiên cu .................................................................................. 30
1.4.1. V h thng có thi gian tr ............................................................ 30
1.4.2. V điu khin robot t hành có thi gian tr .................................. 36
1.5. Kết lun ....................................................................................................... 41
CHƯƠNG 2: XÂY DNG MÔ HÌNH HÓA ROBOT T HÀNH TRONG S
ẢNH HƯỞNG CA THI GIAN TR ............................................................. 43
2.1. Mô t h thng ............................................................................................ 43
2.2. Mô hình động hc ca robot t hành .......................................................... 46
2.3. Mô hình động lc hc ca robot t hành .................................................... 47
2.4. Mô hình hóa thi gian tr ............................................................................ 53
iv
2.5. Kết luận chương 2 ....................................................................................... 57
CHƯƠNG 3: THIT K B ĐIU KHIN BÁM THEO QU ĐẠO MONG
MUN CHO ROBOT T HÀNH VI TÍN HIU TR ĐẦU VÀO .............. 59
3.1. Thut toán bám theo qu đạo mong mun .................................................. 60
3.2. H thng tham chiếu ca mô hình ổn định ................................................. 65
3.3. B điu khin thích nghi theo h thng tham chiếu cho h thng mt ngõ
vào mt ngõ ra. ......................................................................................... 71
3.4. B điu khin thích nghi theo h thng tham chiếu cho robot t hành ...... 83
3.5. Kết luận chương 3 ....................................................................................... 92
CHƯƠNG 4: KT QU .................................................................................. 94
4.1. Cu trúc h thng ........................................................................................ 94
4.1.1. Cấu hình điều khin qua mng ....................................................... 94
4.1.2. Cu trúc robot t hành .................................................................... 95
4.1.3. Cấu trúc trao đổi d liu qua mng................................................. 97
4.2. Thiết lp mô phng ................................................................................... 100
4.3. Kết qu mô phng trên Matlab ................................................................. 103
4.3.1. Trường hp 1 Không có thi gian tr ........................................ 103
4.3.2. Trường hp 2 Thi gian tr 0.01 giây ....................................... 108
4.3.3. Trường hp 3 Thi gian tr 0.05 giây ....................................... 112
4.3.4. Trường hp 4 Thi gian tr 0.1 giây.......................................... 115
4.4. Thc nghiệm xác định thi gian tr .......................................................... 120
4.5. Kết qu thc nghiệm điều khin robot t hành o qua mng ................... 124
4.6. Kết luận chương 4 ..................................................................................... 130
Kết lun ............................................................................................................. 133
CÔNG TRÌNH CÔNG B TP CHÍ ............................................................... 137
CÔNG TRÌNH CÔNG B HI NGH ............................................................ 138
TÀI LIU THAM KHO ................................................................................. 139
PH LC .......................................................................................................... 152
A.1 Chương trình mô phỏng h thng tham chiếu .......................................... 152