I. Luận Văn Thạc Sĩ Điều Khiển Hệ Bóng Và Đĩa Bám Quỹ Đạo Bằng Hồi Tiếp Thị Giác
Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc điều khiển hệ thống bóng và đĩa sử dụng hồi tiếp thị giác. Hệ thống này là một mô hình phi tuyến, được xây dựng dựa trên bộ xử lý tín hiệu số (DSP). Mục tiêu chính của luận văn là thiết kế một hệ thống có khả năng bám quỹ đạo xác định trước, đồng thời đảm bảo tính ổn định và độ chính xác cao. Các phương pháp điều khiển như Backstepping và LQR được áp dụng để đạt được mục tiêu này.
1.1. Mục Đích Nghiên Cứu
Mục đích của luận văn là thiết kế và xây dựng một hệ thống điều khiển bóng và đĩa có khả năng bám quỹ đạo xác định. Hệ thống này cần đảm bảo tính ổn định và độ chính xác cao, đồng thời giải quyết các vấn đề liên quan đến lực ly tâm và nhiễu từ môi trường. Các phương pháp điều khiển như Backstepping và LQR được nghiên cứu và áp dụng để đạt được mục tiêu này.
1.2. Phương Pháp Điều Khiển
Luận văn sử dụng phương pháp điều khiển Backstepping để thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống bóng và đĩa. Phương pháp này là một quy trình đệ quy, kết hợp việc chọn hàm Lyapunov để đảm bảo tính ổn định và thiết kế hồi tiếp điều khiển. Backstepping giúp giảm thiểu ảnh hưởng của lực ly tâm và đạt được sự ổn định toàn cục của hệ thống.
II. Mô Hình Hóa Hệ Thống
Luận văn trình bày chi tiết quá trình mô hình hóa hệ thống bóng và đĩa dựa trên phương pháp động lực học và phương trình Euler-Lagrange. Hệ thống được mô tả bằng các phương trình trạng thái, bao gồm các thông số như vị trí, vận tốc, góc nghiêng của đĩa và các lực tác động lên hệ thống.
2.1. Phương Trình Trạng Thái
Phương trình trạng thái của hệ thống bóng và đĩa được xây dựng dựa trên phương pháp Euler-Lagrange. Các thông số như vị trí, vận tốc, góc nghiêng của đĩa và các lực tác động được mô tả chi tiết. Phương trình này là cơ sở để thiết kế bộ điều khiển và đánh giá hiệu suất của hệ thống.
2.2. Động Lực Học Hệ Thống
Hệ thống bóng và đĩa là một hệ thống phi tuyến, chịu ảnh hưởng của lực ly tâm và các yếu tố nhiễu từ môi trường. Luận văn phân tích động lực học của hệ thống, bao gồm các lực tác động lên bóng và đĩa, cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến tính ổn định của hệ thống.
III. Ứng Dụng Thực Tế
Luận văn không chỉ dừng lại ở việc mô phỏng và phân tích lý thuyết mà còn ứng dụng thực tế bằng cách xây dựng mô hình thực và nhúng các thuật toán điều khiển vào hệ thống. Kết quả thực nghiệm cho thấy hiệu quả của các phương pháp điều khiển được đề xuất.
3.1. Xây Dựng Mô Hình Thực
Mô hình thực của hệ thống bóng và đĩa được xây dựng với các thành phần như Webcam, motor truyền động, Encoder và bộ điều khiển DSP. Các thuật toán điều khiển được nhúng vào hệ thống để kiểm tra hiệu quả trong điều kiện thực tế.
3.2. Kết Quả Thực Nghiệm
Kết quả thực nghiệm cho thấy hệ thống đạt được độ ổn định và độ chính xác cao khi sử dụng phương pháp điều khiển Backstepping. Các kết quả mô phỏng và thực nghiệm được so sánh để đánh giá hiệu quả của các thuật toán điều khiển.
