I. Giới thiệu
Bài viết này tập trung vào việc mô phỏng điều khiển robot lặn bằng các phương pháp line of sight và backstepping. Các phương pháp này được sử dụng để điều khiển robot tự hành (AUV) trong môi trường nước. Việc áp dụng các thuật toán này nhằm tạo ra một hệ thống điều khiển hiệu quả và chính xác cho robot lặn, từ đó mở rộng khả năng ứng dụng trong các lĩnh vực như khảo sát môi trường và bảo vệ tài nguyên biển.
1.1 Mô hình toán học
Mô hình toán học đóng vai trò quan trọng trong việc mô phỏng robot lặn. Bài viết xây dựng mô hình toán học để mô tả chuyển động của AUV. Các phương pháp như thuật toán điều khiển PID và backstepping được áp dụng để thiết kế các bộ điều khiển cho các góc roll, pitch và heading. Mô hình này giúp đánh giá khả năng của AUV trong các tình huống thực tế.
1.2 Các thuật toán điều khiển
Thuật toán backstepping được sử dụng để điều khiển AUV trong các tình huống khác nhau. Bài viết trình bày chi tiết cách thức hoạt động của thuật toán này, cùng với các ưu điểm của nó so với các phương pháp khác. Việc áp dụng thuật toán line of sight cũng được thảo luận, nhấn mạnh cách mà nó giúp AUV định hướng và điều khiển trong không gian ba chiều.
II. Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng cho thấy robot lặn có khả năng điều khiển tốt khi sử dụng các thuật toán đã đề cập. Các thử nghiệm được thực hiện trong môi trường mô phỏng Matlab/Simulink, cho phép đánh giá hiệu suất của AUV dưới tác động của dòng chảy và các yếu tố môi trường khác. Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng line of sight giúp AUV duy trì hướng đi chính xác hơn, trong khi backstepping cải thiện khả năng ổn định của robot.
2.1 Phân tích kết quả
Các kết quả mô phỏng cho thấy AUV hoạt động hiệu quả với các bộ điều khiển được thiết kế. Sự ổn định của AUV được cải thiện rõ rệt khi áp dụng thuật toán backstepping, với các thông số như góc roll và pitch được duy trì trong khoảng cho phép. Điều này chứng tỏ rằng các phương pháp điều khiển này có thể được ứng dụng thực tế trong việc phát triển robot lặn.
2.2 Ứng dụng thực tiễn
Bài viết cũng đề cập đến các ứng dụng thực tiễn của AUV trong việc khảo sát môi trường biển, bảo vệ tài nguyên, và xây dựng bản đồ đáy biển. Các kết quả mô phỏng có thể được sử dụng để phát triển robot lặn mang thương hiệu Việt Nam, phục vụ cho các nhiệm vụ quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu và bảo vệ môi trường biển.
