Đồ án tốt nghiệp - Application of swing-up controller for pendubot system

Tên môn học: Khóa luận tốt nghiệp

Giá: 20.000đ

Tổng thanh toán:

20.000đ

Người đăng tải:

#10377

Chi tiết tài liệu :

Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật điện, điện tử - Application of swing-up controller for pendubot system - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUTE)

Định dạng	PDF
Dung lượng	5.38 MB
Số trang	100
Ngành	CNKT điện, điện tử

Lượt xem	4
Ngày đăng	22/12/2025

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING
HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION
FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERING

THESIS
APPLICATION OF SWING-UP CONTROLLER
FOR PENDUBOT SYSTEM

ADVISOR : Ms. Eng. Le Thi Thanh Hoang
STUDENT : Tran Minh Duy
ID

21151087

MAJOR

: Automation and control engineering technology

Ho Chi Minh City, January 11, 2025

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
o0o-Tp. HCM,
ngày tháng năm

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên 1:
Trần Minh Duy
MSSV: 21151087
Chuyên ngành:
Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa
Hệ đào tạo:
Đại học chính quy
Khóa: 2021
Lớp: 21151CL4
I. TÊN ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT CÁC GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN SWING-UP CHO
HỆ PENDUBOT
II. NHIỆM VỤ
1. Các số liệu ban đầu:
Mô hình động cơ được lựa chọn từ các vật tư có sẵn ở phòng thí nghiệm tự động.
Tài liệu nghiên cứu hệ thống đầu tiên là từ tác giả Block ở tài liệu (Phan Việt Hùng,
2013). Dựa trên các nghiên cứu trước đó để xây dựng giải thuật điều khiển trượt nâng
cao [11] và điều khiển thông minh mờ [12]. Lập trình C kiến trúc ARM cho vi điều
khiển STM32 được tìm hiểu từ nguồn internet
2. Nội dung thực hiện:
- Xây dựng phương trình mô phỏng động lực học chính xác theo mô hình của
hệ Pendubot.
- Thiết kế mô hình hệ Pendubot và thi công phần cứng của pendubot.
- Xây dựng các bộ điều khiển swing up EBM, PFL, ASMC và Fuzzy kết hợp
cân bằng LQR.
- Mô phỏng điều khiển swing up Pendubot bằng công cụ MATLAB Simulink.
- Thực nghiệm, lập trình trên STM32F103 điều khiển hệ Pendubot.
- Tổng hợp số liệu viết báo cáo luận văn và bài báo khoa học.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Ths. Lê Thị Thanh Hoàng
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

i

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC
o0o-Tp. HCM , ngày tháng năm

LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên 1: Trần Minh Duy
MSSV:21151087
Tên đề tài: KHẢO SÁT CÁC GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN SWING-UP CHO HỆ
PENDUBOT
Xác nhận
GVHD

Tuần/ngày

Nội dung

Tuần 1-3
(8/2024– 9/2024)

- Mô phỏng cân bằng LQR, SMC,
Fuzzy (có hổ trợ của GA).
- Viết báo khoa học về so sánh các
phương pháp điều khiển cân bằng cho
pendubot đăng ở JSFC.
- Mô phỏng thành công phương
pháp swing up PFL.
- Thiết kế, thi công phần cơ khí 2
link p
...

...
g ung
generation 1,2,3... hay the he thu 1,2,3... )
disp([generation # num2str(generation) of maximum num2str(max_generation)]) %
pop=Encode_Decimal_Unsigned(par,sig,dec)
%ma hoa thap phan (nhiem sac the cua cac ca the)
parent=_Linear_Ranking(pop,fitness,0.2,elitism,bestchrom)
%sap hang cha me tuyen tinh(cha me tot thi xac suat co con se cao hon, cha me yeu ot
thico it con hoac ko co con)
child=Cross_Twopoint(parent,cross_prob,elitism,bestchrom)
%con cai se duoc sinh ra dua vao lai ghep da diem(trong truong hop nay la hai diem)
pop=Mutate_Uniform(child,mutate_prob,elitism,bestchrom)

DEPARTMENT OF AUTOMATION AND CONTROL

83

APPENDIX
%dot bien theo dang phan bo deu
par=Decode_Decimal_Unsigned(pop,sig,dec)
%giai ma ket qua ve lai dang nhiem sac the(la so duong)
for pop_index=1:pop_size,
%lan luot test tung ca the trong quan the
Kp=par(pop_index,1)
Kd=par(pop_index,2)
Kv=par(pop_index,3)
Ke=par(pop_index,4)
%
sim(dieukhienpendubot_swEBM)
%tien hanh chay mo phong de kiem tra xem ca the nao toi uu
J=e1*e1+e2*e2
if ((length(e1)9500)&amp&amp(JJmin))
%neu mo phong chay duoc du 10000 mau(100s)
Kp
Kd
Kv
Ke
Jmin=J
fitness(pop_index)=1/(J+eps)
%den giay thu 95)
else
%neu mo phong chay chua den duoc giay thu 95 ma da dung
J=10^100
%nghia la gia tri da dao dong dem mat on dinh
fitness(pop_index)=1/(J+eps)
% tot, khog can tinh toan tiep
end
%luc nay cho J la 1 gia tri rat lon(bestfit qua nho nen ko duoc chon lam gia tri toi
uu)
end
[bestfit(generation),bestchrom]=max(fitness)
%ca the nao co Kpdve lam cho J nho nhat, tuc best fit lon nhat
%se duoc chon am ca the toi uu sau khi chay hoan thanh GA, tuc la ca the bestchrom
if generation == max_generation
%neu chay du 200 the he rui ma chua co ca the thoa J =epsilon (o dong thu 10)
Terminal = 1
%thi cho Terminal=1, stop chuong trinh GA, chon ca the tot nhat trong cac truong hop do
lam bestchrom
elseif generation1,
if abs(bestfit(generation)-bestfit(generation-1))epsilon,
stall_generation=stall_generation+1
if stall_generation == max_stall_generation, Terminal = 1end
%con trong qua trinh chay ma xuat hien ca the thoa J=epsilon(dog thu 10) thi cho
Terminal =1, dung GA va lay gia tri do lam bestchrom
else
stall_generation=0
end
end
end %While
plot(1./bestfit)

DEPARTMENT OF AUTOMATION AND CONTROL

84

APPENDIX
MECHANICAL DRAWINGS
LINK 1:

LINK 2:

DEPARTMENT OF AUTOMATION AND CONTROL

85

APPENDIX
PCB CIRCUIT DRAWING:

DEPARTMENT OF AUTOMATION AND CONTROL

86