ĐIỀU KHIỂN LQR CHO HỆ ACROBOT BA BẬC

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản 15/12/2021
Download
PDF
Statistic
Số 11/2021

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Nguyễn Văn Đông Hải

Tóm tắt

Acrobot hay robot thể dục là một cấu trúc giả lập theo các động tác của một vận động viên xà đơn. Bộ điều khiển hoạt động như vận động viên di chuyển thân mình (các khâu) để đạt vị trí TOP và tự cân bằng ở đó. Trong bài báo này, chúng tôi thiết kế một bộ điều khiển LQR đảm bảo bởi toán học để cân bằng thành công một hệ acrobot ba bậc tự do tương tự như vận động của người vận động viên. Giải thuật di truyền được đề nghị để tìm và tối ưu hóa bộ điều khiển. Nhóm nghiên cứu cũng đã tiến hành xây dựng nền tảng mô phỏng LQR trên Matlab/Simulink cho hệ acrobot trên. Kết quả mô phỏng cho thấy khả năng của bộ điều khiển LQR để giữ hệ acrobot ba bậc cân bằng trong vòng dưới 4 giây. Mô phỏng cũng chứng minh khả năng của giải thuật di truyền trong việc tìm và tối ưu hóa bộ điều khiển LQR trong việc giảm thời gian xác lập từ dưới 4 giây xuống dưới 2.5 giây.   

##plugins.themes.academic_pro.article.details##

Tiểu sử Tác giả

Nguyễn Văn Đông Hải

Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TPHCM

Cách trích dẫn
Nguyễn Văn Đông , H. (2021). ĐIỀU KHIỂN LQR CHO HỆ ACROBOT BA BẬC . JSTGU, 1(11), 22–28. Truy vấn từ http://js.tgu.edu.vn/index.php/tckh/article/view/184

Tài liệu tham khảo

  1. .Tran Hoang Chinh, Tran Vi Do, Le Thi Thanh Hoang, Nguyen Minh Tam, Nguyen Van Dong Hai, “Genetic Algorithm Implementation for Optimizing Linear Quadratic Regulator to Control Acrobot Robotic System”, Robotica & Management, Vol. 23, No. 1, pp. 31-36, 2018.
  2. .Weicai Liu, Zhifei Zhang, “Optimal Control for Acrobot with Two-Link Manipulator”, Journal of Physics: Conference Series, 1746, 2021.
  3. .Anirudha Majumdar, Amir Ali Ahmadi, Russ Tedrake, “Control design along trajectories with sum of squares programming”, Proceedings - IEEE International Conference on Robotics and Automation ICRA, p-ISSN: 1050-4729, pp. 4054-4061, 2013.
  4. .Ding, Feng & Huang, Jian & Wang, Yongji & Zhang, Junmin & He, Shunfan, “Sliding mode control with an extended disturbance observer for a class of underactuated system in cascaded form”, Nonlinear Dynamics, Vol. 90, pp. 2571-2582, 2017.
  5. .C. Jun-Qing, L. Xu-Zhi and W. Min, “Position control method for a planar Acrobot based on fuzzy control”, 34th Chinese Control Conference (CCC), pp. 923-927, Hangzhou, China, 2015.
  6. .Carlos Andres Z. Amara, “Diseno and Realizacion de Robots Academicos Modulares: Acrobot”, Proyecto de grado presentado como requisito para el titulo de ingeniero electronico, Universidad de los Andes, Colombia, 2005.
  7. .Xie Jian, Li Zushu, “Dynamic Model and Motion Control Analysis of Three-link Gymnastic Robot on Horizontal Bar”, Proceedings of International Conference on Robotica, Intelligent Systems and Signal Processing (IEEE), pp.83-87, 2003.