Nghiên cứu ứng dụng thuật toán chặt cân bằng cho bài toán điều khiển xe hai bánh

Luận văn thạc sĩ toán học nghiên cứu hay nghiên cứu ứng dụng thuật toán chặt cân bằng cho bài toán điều khiển cân bằng xe hai bánh, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề

• Tác giả: Nguyễn Văn Đô
• Người hướng dẫn: TS. Vũ Ngọc Kiên
• Trường học: Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Thuật Toán Chặt Cân Bằng Cho Điều Khiển Xe Hai Bánh
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢM BẬC MÔ HÌNH
• 1.1. Giới thiệu về giảm bậc mô hình
• 1.2. Bài toán giảm mô hình
• 1.3. Các phương pháp giảm bậc mô hình
• 1.3.1. Các nghiên cứu giảm bậc mô hình trên thế giới
• 1.3.2. Các nghiên cứu trong nước về giảm bậc
• 2. CHƯƠNG 2: THUẬT TOÁN GIẢM BẬC MÔ HÌNH
• 2.1. Một số phép tính toán sử dụng trong giảm bậc mô hình
• 2.1.1. Một số phép phân tích ma trận
• 2.1.2. Gramian điều khiển và quan sát của hệ tuyến tính
• 2.2. Thuật toán chặt cân bằng cho hệ ổn định
• 2.3. Thuật toán chặt cân bằng cho hệ không ổn định
• 2.3.1. Gramian điều khiển và Gramian quan sát của hệ không ổn định
• 2.3.2. Thuật toán chặt cân bằng gián tiếp cho hệ không ổn định
• 2.3.3. Thuật toán chặt cân bằng trực tiếp của Zhou
• 2.4. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG GIẢM BẬC MÔ HÌNH CHO BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG XE HAI BÁNH
• 3.1. Mô hình xe hai bánh tự cân bằng
• 3.2. Mô hình hóa xe hai bánh tự cân bằng
• 3.3. Thiết kế bộ điều khiển bền vững RH∞
• 3.3.1. Khái niệm cơ bản về lý thuyết điều khiển RH∞
• 3.3.2. Mô tả không gian H∞ và RH∞
• 3.3.3. Xác định tập R(s) các bộ điều khiển làm hệ SISO ổn định
• 3.3.4. Tìm R(s) trong R(s) để hệ có độ nhạy nhỏ nhất
• 3.3.5. Thiết kế tối ưu RH∞ cho bài toán cân bằng xe hai bánh
• 3.4. Ứng dụng giảm bậc mô hình cho bài toán điều khiển cân bằng xe hai bánh
• 3.4.1. Giảm bậc bộ điều khiển cân bằng xe hai bánh
• 3.4.2. Sử dụng bộ điều khiển giảm bậc để điều khiển cân bằng xe hai bánh
• 3.5. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng thuật toán chặt cân bằng

Nghiên cứu ứng dụng thuật toán chặt cân bằng cho điều khiển xe hai bánh đang trở thành một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật điều khiển. Mô hình hóa và điều khiển xe hai bánh tự cân bằng không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành. Việc áp dụng các thuật toán hiện đại như thuật toán PID và thuật toán chặt cân bằng giúp tối ưu hóa quá trình điều khiển, từ đó nâng cao khả năng duy trì cân bằng của xe trong các điều kiện khác nhau.

1.1. Khái niệm về thuật toán chặt cân bằng

Thuật toán chặt cân bằng là một phương pháp điều khiển tiên tiến, giúp giảm bậc mô hình mà vẫn đảm bảo tính ổn định. Phương pháp này sử dụng các ma trận Gramian để xác định các trạng thái quan trọng của hệ thống, từ đó tối ưu hóa quá trình điều khiển. Việc áp dụng thuật toán này trong điều khiển xe hai bánh giúp cải thiện độ chính xác và tốc độ phản hồi của hệ thống.

1.2. Lợi ích của việc ứng dụng thuật toán chặt cân bằng

Việc ứng dụng thuật toán chặt cân bằng mang lại nhiều lợi ích cho hệ thống điều khiển xe hai bánh. Đầu tiên, nó giúp giảm độ phức tạp của mô hình, từ đó tăng tốc độ xử lý. Thứ hai, thuật toán này đảm bảo tính ổn định của hệ thống trong các điều kiện thay đổi, giúp xe duy trì cân bằng hiệu quả hơn.

II. Thách thức trong điều khiển xe hai bánh tự cân bằng

Điều khiển xe hai bánh tự cân bằng gặp phải nhiều thách thức, đặc biệt là trong việc duy trì cân bằng động. Các yếu tố như tải trọng thay đổi, địa hình không đồng đều và tác động của ngoại lực đều ảnh hưởng đến khả năng duy trì cân bằng của xe. Những thách thức này đòi hỏi các nhà nghiên cứu phải tìm ra các giải pháp hiệu quả để cải thiện khả năng điều khiển.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng xe hai bánh

Các yếu tố như trọng lượng, tốc độ và địa hình đều có ảnh hưởng lớn đến khả năng duy trì cân bằng của xe hai bánh. Khi xe di chuyển trên địa hình gồ ghề, việc duy trì cân bằng động trở nên khó khăn hơn, đòi hỏi hệ thống điều khiển phải có khả năng phản ứng nhanh chóng và chính xác.

2.2. Tác động của ngoại lực đến điều khiển xe

Ngoại lực như gió, va chạm và lực ma sát có thể làm thay đổi trạng thái của xe, gây ra sự mất cân bằng. Hệ thống điều khiển cần phải được thiết kế để có thể nhận diện và điều chỉnh kịp thời trước những tác động này, đảm bảo xe luôn duy trì được trạng thái cân bằng.

III. Phương pháp điều khiển xe hai bánh bằng thuật toán chặt cân bằng

Phương pháp điều khiển xe hai bánh bằng thuật toán chặt cân bằng đã được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi. Phương pháp này không chỉ giúp giảm bậc mô hình mà còn đảm bảo tính ổn định và hiệu quả trong quá trình điều khiển. Việc áp dụng lý thuyết điều khiển H∞ trong thiết kế bộ điều khiển giúp tối ưu hóa quá trình điều khiển, từ đó nâng cao hiệu suất của xe.

3.1. Thiết kế bộ điều khiển bền vững cho xe hai bánh

Bộ điều khiển bền vững được thiết kế dựa trên lý thuyết H∞, giúp đảm bảo tính ổn định cho hệ thống trong các điều kiện thay đổi. Việc áp dụng lý thuyết này giúp giảm thiểu sai số và tăng cường khả năng phản ứng của xe trước các tác động bên ngoài.

3.2. Ứng dụng mô hình hóa trong điều khiển xe

Mô hình hóa xe hai bánh tự cân bằng là một phần quan trọng trong quá trình thiết kế hệ thống điều khiển. Việc sử dụng các mô hình toán học chính xác giúp cải thiện khả năng dự đoán và điều chỉnh trạng thái của xe, từ đó nâng cao hiệu quả điều khiển.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về ứng dụng thuật toán chặt cân bằng trong điều khiển xe hai bánh đã cho thấy nhiều kết quả khả quan. Các thử nghiệm thực tế cho thấy xe có khả năng duy trì cân bằng tốt hơn trong các điều kiện khác nhau. Việc áp dụng thuật toán này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

4.1. Kết quả thử nghiệm trên mô hình xe hai bánh

Các thử nghiệm trên mô hình xe hai bánh cho thấy việc áp dụng thuật toán chặt cân bằng giúp cải thiện đáng kể khả năng duy trì cân bằng. Xe có thể hoạt động ổn định hơn trong các điều kiện thay đổi, từ đó nâng cao độ tin cậy của hệ thống.

4.2. Ứng dụng trong thực tiễn

Việc ứng dụng thuật toán chặt cân bằng trong thực tiễn đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp. Các sản phẩm như xe tự hành và robot hai bánh đang ngày càng được cải tiến nhờ vào những nghiên cứu này, giúp nâng cao hiệu suất và độ an toàn.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về ứng dụng thuật toán chặt cân bằng cho điều khiển xe hai bánh đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần được giải quyết trong tương lai. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp điều khiển mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống.

5.1. Những thách thức trong nghiên cứu tiếp theo

Mặc dù đã đạt được nhiều kết quả khả quan, nhưng việc duy trì cân bằng trong các điều kiện phức tạp vẫn là một thách thức lớn. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để cải thiện khả năng phản ứng của hệ thống trước các tác động bên ngoài.

5.2. Triển vọng phát triển công nghệ điều khiển

Triển vọng phát triển công nghệ điều khiển xe hai bánh tự cân bằng rất hứa hẹn. Việc áp dụng các công nghệ mới như AI và machine learning có thể giúp cải thiện đáng kể khả năng điều khiển và duy trì cân bằng của xe trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong kỷ nguyên công nghiệp 4.0, các hệ thống cơ điện tử phức tạp như robot tự hành hai bánh đòi hỏi tốc độ xử lý vòng điều khiển thời gian thực dưới 10 mili giây. Tuy nhiên, việc tổng hợp bộ điều khiển bền vững RH vô cùng (RH-infinity) để triệt tiêu nhiễu và thích ứng với tham số bất định thường tạo ra các mô hình toán học bậc cao từ bậc 5 đến bậc 8. Bậc mô hình lớn làm gia tăng hơn 60% khối lượng tính toán trên vi xử lý nhúng, gây trễ pha và trực tiếp đe dọa đến tính ổn định của hệ thống. Nhằm giải quyết triệt để thách thức kỹ thuật này, luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa do tác giả Nguyễn Văn Đô thực hiện dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Vũ Ngọc Kiên tại Thái Nguyên vào tháng 07 năm 2020 đã tập trung nghiên cứu ứng dụng thuật toán chặt cân bằng (Balanced Truncation) cho bài toán điều khiển cân bằng xe hai bánh.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là xây dựng mô hình toán học động lực học cho xe hai bánh tự cân bằng bằng bánh đà có tổng khối lượng 14,00 kg, thiết kế bộ điều khiển bền vững RH vô cùng và ứng dụng thuật toán chặt cân bằng trực tiếp của K. Zhou cùng phương pháp chặt cân bằng gián tiếp để giảm bậc bộ điều khiển. Phạm vi nghiên cứu tập trung giải quyết bài toán giảm bậc cho cả hệ tuyến tính ổn định và phân hệ không ổn định có điểm cực thực dương 6,8656 rad/s. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài được khẳng định qua việc cắt giảm hơn 50% số biến trạng thái cần xử lý, giảm thiểu thời gian thực thi thuật toán điều khiển mà vẫn bảo toàn biên độ dao động góc nghiêng trong ngưỡng an toàn dưới 0,05 rad (xấp xỉ 2,86 độ).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự tích hợp chặt chẽ giữa lý thuyết động lực học giải tích Euler-Lagrange, lý thuyết điều khiển bền vững hiện đại RH vô cùng và lý thuyết giảm bậc mô hình thông qua phân tích ma trận Gramian. Mô hình vật lý của xe hai bánh tự cân bằng hoạt động dựa trên nguyên lý bảo toàn mô men động lượng, trong đó mô men xoắn đảo chiều sinh ra từ động cơ một chiều công suất cao truyền động trực tiếp tới bánh đà quán tính 0,03289 kg.m2 để tạo lực phục hồi góc lệch.

Khung lý thuyết của luận văn vận dụng sâu sắc 4 khái niệm nền tảng:

• Ma trận Gramian điều khiển P và ma trận Gramian quan sát Q được định nghĩa qua hệ phương trình đại số Lyapunov liên tục, phản ánh mức năng lượng kích thích và năng lượng đo lường của từng biến trạng thái.
• Giá trị suy biến Hankel (Hankel Singular Values) thu được từ phân tích suy biến SVD của tích hai ma trận Gramian, đóng vai trò như thước đo định lượng mức độ đóng góp của từng mode động học.
• Tham số hóa Youla (Youla Parameterization) kết hợp phương trình đồng dạng Bezout để quét toàn bộ không gian các bộ điều khiển ổn định hóa hệ thống kín.
• Chuẩn H vô cùng đại diện cho đỉnh cộng hưởng biên độ lớn nhất trên đáp ứng tần số, đảm bảo tính bền vững trước sự thay đổi của tải trọng xe từ 10,024 kg lên 14,00 kg.

Phương pháp nghiên cứu

Tác giả đã thu thập và chuẩn hóa bộ tham số thực nghiệm danh định của mô hình xe hai bánh tại phòng thí nghiệm, bao gồm khối lượng khung xe 10,024 kg, chiều cao tâm trọng lực 0,105 m, điện trở phần ứng động cơ 0,267 Ohm và gia tốc trọng trường 9,81 m/s2. Cỡ mẫu thử nghiệm bao gồm 3 tập kịch bản vận hành điển hình: chế độ danh định, chế độ thay đổi tham số quán tính ±20%, và chế độ chịu xung ngoại lực ngẫu nhiên tác động vào thân xe. Phương pháp chọn mẫu theo mục đích kỹ thuật được áp dụng nhằm bao phủ toàn bộ vùng làm việc phi tuyến quanh điểm cân bằng thẳng đứng.

Luận văn lựa chọn phương pháp phân tích kết hợp giữa thuật toán chặt cân bằng gián tiếp (tách hệ thành phân hệ ổn định và phân hệ không ổn định) và thuật toán chặt cân bằng trực tiếp của K. Zhou giải phương trình Riccati mở rộng. Lý do lựa chọn phương pháp này xuất phát từ khả năng bảo toàn nghiệm tối ưu của chuẩn H vô cùng, đồng thời khắc phục triệt để hiện tượng mất tính khả nghịch thường gặp ở các phương pháp xấp xỉ Pade truyền thống. Toàn bộ quá trình mô phỏng số học và kiểm chứng thuật toán được hoàn thành theo lộ trình nghiêm ngặt trong 12 tháng tại Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã đạt được 4 phát hiện quan trọng mang tính đột phá về hiệu năng điều khiển và tối ưu hóa tài nguyên phần cứng:

• Thứ nhất, bộ điều khiển bền vững RH vô cùng gốc ban đầu có bậc 5 đã được rút gọn thành công về bộ điều khiển bậc 4, bậc 3 và bậc 2 bằng thuật toán chặt cân bằng trực tiếp của K. Zhou, giúp giảm tới 60% số phép tính ma trận trong mỗi chu kỳ điều khiển 5 mili giây.
• Thứ hai, bộ điều khiển giảm bậc xuống bậc 4 vẫn duy trì độ chính xác bám quỹ đạo cân bằng với sai số tương đối so với bộ điều khiển gốc chỉ dưới 1,2%, trong khi giá trị suy biến Hankel bị lược bỏ có năng lượng cực nhỏ chỉ chiếm khoảng 0,003% tổng năng lượng hệ thống.
• Thứ ba, khi mô hình chịu sự thay đổi tham số tải trọng lên đến 15% và nhiễu điện áp động cơ 12V, hệ thống kín sử dụng bộ điều khiển bậc 4 tái lập vị trí cân bằng chỉ sau 1,42 giây với độ quá điều chỉnh góc nghiêng không vượt quá 0,042 rad (khoảng 2,4 độ).
• Thứ tư, so sánh giữa hai thuật toán cho thấy phương pháp chặt cân bằng trực tiếp mang lại đáp ứng tần số mượt mà hơn và hạn chế được hiện tượng lệch pha ở dải tần cao trên 100 rad/s so với phương pháp chặt cân bằng gián tiếp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân tạo nên sự vượt trội của mô hình giảm bậc là nhờ thuật toán của K. Zhou đã giữ lại chính xác các mode động học có giá trị suy biến Hankel lớn nhất, đồng thời triệt tiêu các mode phụ có hằng số thời gian quá nhỏ mà không làm thay đổi các điểm cực bất ổn định thực dương tại 6,8656 rad/s. Khi so sánh với các nghiên cứu áp dụng phương pháp điểm cực trội của Rommes hoặc thuật toán tối ưu bầy đàn PSO, phương pháp chặt cân bằng trong luận văn cung cấp một chặn trên sai số toàn cục tường minh và không bị rơi vào điểm cực tiểu cục bộ.

Để người đọc dễ dàng đối sánh trực quan, toàn bộ dữ liệu phản hồi động học có thể được biểu diễn qua biểu đồ đáp ứng bước nhảy (Step Response) thể hiện thời gian xác lập góc nghiêng, biểu đồ Bode biên độ - pha so sánh độ lợi giữa hệ gốc và hệ giảm bậc, cùng bảng tổng hợp sai số chuẩn H vô cùng tương ứng với từng bậc rút gọn từ bậc 5 xuống bậc 2. Kết quả này chứng minh rằng việc hạ bậc bộ điều khiển xuống bậc 4 là điểm cân bằng hoàn hảo giữa độ phức tạp tính toán và độ bền vững cơ điện tử.

Đề xuất và khuyến nghị

Từ những kết quả thực nghiệm và tính toán lý thuyết, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp kỹ thuật có tính ứng dụng cao:

• Triển khai nhúng thuật toán điều khiển RH vô cùng giảm bậc (bậc 4 và bậc 2) lên các dòng vi điều khiển 32-bit như ARM Cortex-M4 hoặc STM32F4 nhằm cắt giảm 45% dung lượng bộ nhớ RAM/Flash và duy trì tần số lấy mẫu cố định ở mức 200 Hz, do các kỹ sư lập trình hệ thống nhúng thực hiện trong vòng 3 đến 6 tháng tới.
• Chuẩn hóa quy trình nhận dạng tham số động học và bù phi tuyến ma sát vòng bi bánh đà với mục tiêu hạ thấp sai số mô hình danh định từ 8% xuống dưới 2%, do nhóm nghiên cứu cơ điện tử và robotics đảm nhiệm trong giai đoạn 6 tháng.
• Tối ưu hóa cấu trúc cơ khí của cụm bánh đà phản lực bằng cách sử dụng hợp kim nhôm siêu nhẹ hoặc sợi carbon, hướng tới việc giảm 15% tổng khối lượng 14,00 kg của xe nhưng vẫn đảm bảo mô men quán tính 0,03289 kg.m2, do các kỹ sư thiết kế cơ khí hoàn thành trong lộ trình 9 tháng.
• Mở rộng ứng dụng thuật toán chặt cân bằng trực tiếp cho các hệ thống robot tự hành nhiều đầu vào nhiều đầu ra (MIMO) như xe tự hành đa hướng AGV và cánh tay robot công nghiệp 6 bậc tự do, do các viện nghiên cứu tự động hóa chủ trì trong kế hoạch dài hạn 12 đến 24 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị học thuật và giải pháp công nghệ chuyên sâu cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

• Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa: Luận văn cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp giải phương trình Lyapunov, phương trình Riccati và kỹ thuật biến đổi Youla với các bước giải chi tiết từng ma trận.
• Kỹ sư phát triển phần mềm nhúng và Robotics công nghiệp: Nắm bắt giải pháp rút gọn mô hình điều khiển phức tạp để triển khai trên các dòng chip điều khiển chi phí thấp có bộ nhớ dưới 128 KB mà vẫn đáp ứng thời gian thực 5 ms.
• Giảng viên đại học và nhà nghiên cứu lý thuyết điều khiển hiện đại: Sử dụng toàn bộ hệ thống số liệu mô phỏng, mô hình không gian trạng thái 3 biến và hàm truyền đạt bậc 3 làm case study giảng dạy môn Điều khiển bền vững và Mô hình hóa hệ thống.
• Doanh nghiệp sản xuất phương tiện tự hành và thiết bị y tế: Ứng dụng giải pháp cân bằng bằng bánh đà cho xe lăn tự cân bằng, xe vận chuyển hàng tự động AGV tại nhà máy với khả năng chống lật và kháng nhiễu tải trọng vượt trội.

Câu hỏi thường gặp

• Thuật toán chặt cân bằng giải quyết vấn đề cốt lõi nào trong kỹ thuật điều khiển? Thuật toán giúp hạ bậc mô hình toán học bậc cao xuống bậc thấp hơn bằng cách loại bỏ các biến trạng thái có giá trị suy biến Hankel nhỏ dưới 0,001. Kỹ thuật này giúp giảm trên 50% khối lượng tính toán trên vi xử lý mà vẫn đảm bảo tính ổn định và chặn trên sai số hệ thống.

• Tại sao xe hai bánh tự cân bằng cần áp dụng lý thuyết điều khiển bền vững RH vô cùng? Do xe hai bánh thường xuyên chịu tác động của địa hình gồ ghề và sự thay đổi tải trọng từ 10,024 kg lên 14,00 kg. Bộ điều khiển RH vô cùng tối ưu hóa hàm độ nhạy để giữ vững góc nghiêng quanh vị trí 0 rad trước mọi nhiễu ngoại lực.

• Sự khác biệt giữa chặt cân bằng trực tiếp của K. Zhou và chặt cân bằng gián tiếp là gì? Phương pháp gián tiếp phải phân tách hệ thành phân hệ ổn định và không ổn định qua ma trận tựa tam giác, trong khi thuật toán của K. Zhou giải trực tiếp qua phương trình Riccati, giúp bảo toàn tính chất tần số trên 100 rad/s và giảm 25% bước biến đổi trung gian.

• Bộ điều khiển sau khi giảm bậc có làm mất tính ổn định của hệ thống xe hai bánh không? Hoàn toàn không. Thuật toán chặt cân bằng trực tiếp bảo toàn nguyên vẹn điểm cực không ổn định 6,8656 rad/s của hệ thống gốc, đảm bảo vòng điều khiển kín luôn có thời gian xác lập dưới 1,5 giây và độ quá điều chỉnh dưới 5%.

• Kết quả của luận văn có thể ứng dụng vào những thiết bị thực tế nào? Giải pháp có thể ứng dụng trực tiếp trên xe cá nhân tự cân bằng Segway, con lắc ngược bánh đà, chân giả robot, xe lăn hỗ trợ người khuyết tật và các robot thám hiểm không gian với yêu cầu chu kỳ quét tín hiệu dưới 10 ms.

Kết luận

• Xây dựng thành công mô hình toán học động lực học phi tuyến và tuyến tính hóa chính xác hệ xe hai bánh tự cân bằng trang bị bánh đà quán tính 0,03289 kg.m2.
• Thiết kế hoàn chỉnh bộ điều khiển bền vững RH vô cùng kháng nhiễu tải trọng tối ưu cho đối tượng có điểm cực không ổn định 6,8656 rad/s.
• Ứng dụng xuất sắc thuật toán chặt cân bằng trực tiếp của K. Zhou để giảm bậc bộ điều khiển từ bậc 5 xuống bậc 4 và bậc 2 với sai số nhỏ dưới 1,2%.
• Kiểm chứng hiệu quả mô phỏng trên môi trường chuyên dụng, chứng minh khả năng giảm 60% độ phức tạp tính toán và đáp ứng thời gian thực dưới 5 ms.
• Thiết lập cơ sở lý thuyết vững chắc cho việc mở rộng sang các hệ thống robot tự hành nhiều bậc tự do trong giai đoạn 2021-2025.

Để khai thác tối đa giá trị học thuật và công nghệ của đề tài, các nhà nghiên cứu và kỹ sư hãy kết nối và ứng dụng ngay mô hình này vào các dự án phát triển robot tự hành thế hệ mới.