BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐIỀU KHIỂN HỆ BÓNG THANH SỬ DỤNG GIẢI THUẬT
DI TRUYỀN TỐI ƯU BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR
GVHD: THS. LÊ THỊ THANH HOÀNG
SVTH

MSSV

HUỲNH NGỌC THẢO

19151039

HUỲNH HÀO KIỆT

19151249

TP.HCM, ngày 30 tháng 6 năm 2023

3

BIÊN BẢN CHỈNH SỬA ĐATN HK1 NH 2022-2023
NGÀNH CNKT ĐK-TĐH
Tên đề tài: Điều khiển hệ Bóng Thanh sử dụng giải thuật di truyền tối ưu bộ điều

khiển LQR
Tên SV:

HUỲNH NGỌC THẢO

MSSV: 19151039

HUỲNH HÀO KIỆT

MSSV: 19151249

Tên GVHD: THS. LÊ THỊ THANH HOÀNG

Nội dung chỉnh sửa
STT

1

2

Yêu cầu chỉnh sửa

Nội dung đã chỉnh sửa ( trình bày nhóm đã chỉnh sửa gì,

(GVPB và của HĐ)

tại mục nào, trang bao nhiêu)

Chỉnh sửa bảng

Chỉnh sửa, bổ sung công
thức

3

Bổ sung nội dung

4

Chỉnh sửa khoảng trống

Các bảng trong (canh lề cho bảng Chương 2 trang 2,
trang 5 Chương 4 trang 52 trang 59)
Công thức (2.11), (2.26), ( 2.29), (2.50), các công thức
trang 25, trang 28,
Chương 2 mục 2.2.2 trang 12 Chương 3 mục 3.1 trang
24 Chương 4 mục 4.1 trang 51
Chương 4 trang 61, 62

Xác nhận GVHĐ

Tp. HCM ngày 25 tháng 6 năm 2023

(Chèn chữ kí và ghi rõ họ tên)

(Chèn chữ kí và ghi rõ họ tên)

4

TRƯỜNG ĐH SPKT TP. HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC

BỘ MÔN TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN

o0o-Tp. HCM, ngày 30 tháng 6 năm 2023

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Giảng viên hướng dẫn: THS. LÊ THỊ THANH HOÀNG
Sinh viên thực hiện:
HUỲNH NGỌC THẢO

MSSV: 19151039

HUỲNH HÀO KIỆT

MSSV: 19151249

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa
Hệ đào tạo: Đại học chính quy.
Khóa: 2019 – 2023.
I.

TÊN ĐỀ TÀI : Điều khiển hệ Bóng Thanh sử dụng giải thuật di

truyền tối ưu bộ điều khiển LQR
II.

1. Các số liệu ban đầu:

a/ Link sản phẩm: https://tecsolutions.us/tecquipment/product/ball-and-beam-apparatus
b/ Link video: https://www.youtube.com/watch?v=Dpce1XgCwNc
c/ Link tài liệu: S. K. Valluru, M. Singh and S. Singh, Prototype design and analysis of
controllers for one dimensional ball and beam system, 2016 IEEE 1st International
Conference on Power Electronics, Intelligent Control and Energy Systems (ICPEICES),
Delhi, India, 2016, pp. 1-6.
III.

2. Nội dung thực hiện:

Sinh viên nghiên cứu khảo sát hệ phương trình toán học của hệ bóng thanh trục giữa.
Trên cơ sở đó, sinh viên xây dựng bộ điều khiển LQR để điều khiển vị trí quả bóng. Bên
cạnh đó, giải thuật di truyền cũng đ
...

...
mô hình: Xây dựng mô hình toán học chính xác hơn cho hệ thống Bóng
thanh, bao gồm các yếu tố cơ học và động lực học phức tạp hơn. Sử dụng phương pháp
nhận dạng hệ thống hoặc mô hình dựa trên dữ liệu (data-driven) để cải thiện tính chính
xác và khả năng dự đoán của mô hình.
Kết hợp các phương pháp điều khiển: Nghiên cứu và thử nghiệm việc sử dụng bộ
điều khiển trượt để tăng cường hiệu suất và đáp ứng của hệ thống. Sử dụng tính toán
song song (parallel computing) để tăng tốc độ xử lý.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

69

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Võ Văn Châu, Thiết kế bộ điều khiển mờ trượt PD ổn định vị trí quả bóng sắt
trên thanh cân bằng, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Giao Thông Vận Tải TP.HCM,
năm 2014.
[2]. Phan Thạnh Phúc, Điều khiển hệ bóng trên thanh bằng giải thuật điều khiển thông
minh, Đồ án tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, năm 2018.
[3]. Nguyễn Thị Oanh, Điều khiển mờ truợt cho hệ bóng thanh, Đồ án tốt nghiệp,
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, năm 2016.
[4]. Nguyễn Ngô Anh Quân, Hòa Đắc Bình, “Thiết kế và đánh giá thực nghiệm bộ
điều khiển PID ổn định hệ thống cân bằng bóng trên thanh”, Tạp chí khoa học và công
nghệ Đại học Duy Tân, pp. 66-73, 02/2020.
[5]. Nguyễn Thị Phương Hà, Lý thuyết điều khiển hiện đại, NXB ĐHQG TPHCM,
năm 2018.
[6].

Huỳnh Thái Hoàng, Hệ thống điều khiển thông minh, NXB ĐHQG TPHCM, năm

2009.
[7]. Nguyen Dang Khoa Tran, Using genetic algorithm to optimize LQR controller
for ball and beam system, PhD Thesis , Ton Duc Thang University, năm 2022.
[8]. Wei Wang, Submitted for the degree of Advanced Master, School of Mechanical
Engineering the University of Adelaide, June 2007.
[9]. Mohd. Danish, Surendra Kumar, Arees Qamareen, and Shashi Kumar, “Optimal
Solution of MINLP Problems Using Modified Genetic Algorithm”, Indian Institute of
Technology Roorkee, pp- 1-44, 2006.
[10]. Nguyễn Hoàng Phi Khôi, So sánh các phương pháp điều khiển tuyến tính/ thông
minh trong trường hợp hệ bóng thanh trục giữa: mô phỏng và thực nghiệm, Đề tài
nghiên cứu khoa học của sinh viên, SV2022- 131, pp. 1-51, 06/2020.
[11]. Max K. Gutierrez, David M. Choi, Hossein Jula, Using genetic Algorithms to
Optimize Control of a Balland-Beam System, Green Enery and Smart Systems
Conferemce (IGESSC), IEEE, 2020.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

70

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC
File code nằm trong đường link google drive sau:
https://drive.google.com/drive/folders/1h3pwfxXQbixpYZjZbciVRfqfASaMPZj
g?usp=sharing.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

71