Mô hình hóa xe 2 bánh tự cân bằng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

SKC 0 0 6 7 2 9

CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

SINH VIÊN

XE HAI BÁNH TỰ CÂN BẰNG

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/201

8

MÃ S:

SV2018-62

Mô hình hóa xe 2 bánh tự cân bằng

B

GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠ

O

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠ

M K

THU

T TPHCM

Thu

ộc nhóm ngành khoa họ

c: K

Thu

t

TP H

Chí Minh, 7/2018BÁO CÁO TỔ

NG K

T

ĐỀ

TÀI NGHIÊN CỨ

U KHOA H

C C

ỦA SINH VIÊN

XE HAI BÁNH TỰ

CÂN BẰ

NG SV2018-62

Mô hình hóa xe 2 bánh tự cân bằng

i

B

GIÁO DỤC VÀ ĐÀO

T

O

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠ

M K

THU

T TPHCM

BÁO CÁO TỔ

NG K

T

ĐỀ

TÀI NGHIÊN CỨ

U KHOA H

C C

ỦA SINH VIÊN

XE HAI BÁNH TỰ

CÂN BẰ

NG SV2018-62

Thu

ộc nhóm ngành khoa họ

c: K

thu

t SV th

c hi

n: Ph

m Ng

ọc Thái

Nam, N

: Nam

Dân tộ

c: Kinh L

p, khoa:141

511, Khoa Điệ

n-

Điệ

n T

Năm thứ

: 4 /4

Ngành họ

c:

Công nghệ

kĩ thuật điề

u khi

ển và tự

động hóa.

Người hướ

ng d

n: PGS. TS. Nguy

ễn Minh Tâm.

TP H

Chí Minh, 7

/2018

Mô hình hóa xe 2 bánh tự cân bằng

Robot hai bánh tự cân bằng là robot thuộc vào hệ phi honolom. Bằng việc sử dụng phương trình Lagrange dạng nhân tử ta sẽ thiết lập được hệ phương trình vi phân chuyển động của robot. Sau đó mô hình được tuyến tính hóa quanh vị trí cân bằng của robot. Các bộ điều khiển PD và LQR được đưa vào hệ thống sau quá trình tuyến tính hóa giúp cho robot có thể đạt được sự ổn định mong muốn. Kết quả mô phỏng cho thấy trong một khoảng thời gian rất ngắn robot có thể đạt được trạng thái cân bằng, ổn định.

Toàn văn báo cáo

.................................................................................................................................... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... ....................................................................................................................................

III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 10/04/

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 16/6/

  1. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS. LÊ MINH THANH

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

......................................................................................................................................

Tp. HCM, ngày ... tháng ... năm 201 7 Giáo viên hướng dẫn

ThS. Lê Minh Thanh

Mục lục

  • Chương 1. Tổng quan về đề tài................................................................................
    • 1 Đặt vấn đề ..........................................................................................................
    • 1 Mục tiêu đề tài ...................................................................................................
    • 1 Giới hạn đề tài ....................................................................................................
    • 1 Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... Chương 2. Các cơ sở lý thuyết .................................................................................
  • 2 Đặc tính động lực học ........................................................................................
    • 2.1 Mô hình hóa robot 2 bánh tự cân bằng trên địa hình phẳng .......................
    • Matlab Simulink ................................................................................................... 2.1 Mô hình hóa robot hai bánh tự cân bằng trên địa hình phẳng trong 2 Bộ lọc Kalman .................................................................................................
  • 2.2 Giới thiệu về bộ lọc Kalman .....................................................................
  • 2.2 Quá trình ước lượng: ................................................................................. 2.2 Bản chất xác suất của bộ lọc Sự điều chỉnh cho 𝑥𝑘 trong [3] đã xác định bản chất ước lượng priori 𝑥̂𝑘−với điều kiện tất cả các giá trị đo 𝑧𝑘 đều có nghĩa (Luật phân bố Bayer). Điều đó cho thấy bộ lọc Kalman duy trì hai thời điểm đầu tiên của sự phân bố trạng thái: 𝐸[𝑥𝑘] = 𝑥̂ 𝑘 [2] 𝐸[(𝑥𝑘 − 𝑥̂𝑘)(𝑥𝑘 − 𝑥̂𝑘)𝑇] = 𝑃𝑘 [2] Phương trình ước lượng trạng thái posteriori phản ánh giá trị trung bình của phân bố trạng thái. Tương quan sai số ước lượng trạng thái posteriori phản ánh sự thay đổi của phân bố trạng thái. Ngoài ra ta còn có: 𝑝(𝑥𝑘|𝑧𝑘)~𝑁(𝐸[𝑥𝑘 ], 𝐸[(𝑥𝑘 − 𝑥̂ 𝑘)(𝑥𝑘 − 𝑥̂𝑘)𝑇]) = 𝑁(𝑥̂𝑘, 𝑃𝑘 ) [2]