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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP SWING –
UP CHO HỆ CON LẮC NGƯỢC QUAY

GVHD:

TS. Nguyễn Văn Đông Hải

SVTH:

Hà Phạm Trọng Phú

18151220

Nguyễn Duy Khánh

18151192

Lớp:

181511A

Chuyên ngành: CNKT Điều khiển và Tự động hóa
Hệ đào tạo:

Chính Quy

Khóa đào tạo: 2018 – 2022

TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023

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

TP.HCM, ngày 03 tháng 07 năm 2023

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên 1: Hà Phạm Trọng Phú

MSSV: 18151220

Họ và tên sinh viên 2: Nguyễn Duy Khánh

MSSV: 18151192

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa
Hệ đào tạo: Đại học chính quy
Lớp: 181511A

Khóa: 2018
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Đông Hải
I. TÊN ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP SWING – UP CHO HỆ CON LẮC
NGƯỢC QUAY
II. NHIỆM VỤ
1. Các số liệu ban đầu:
a/ Link sản phẩm: Rotary Inverted Pendulum - Quanser
b/ Link video: Control of a rotary inverted pendulum - YouTube
c/ Link tài liệu: Research Papers - Quanser
2.Nội dung thực hiện:
Sinh viên nghiên cứu, xây dựng mô hình thực nghiệm mới của hệ con lắc ngược
quay, tìm hiểu cách thức lập trình nhúng cho DSP TI để sử dụng được cho Win64 bit.
Từ đó, nhóm sinh viên xây dựng giải thuật điều khiển cân bằng cho hệ trên. Bên cạnh
đó, sinh viên tìm hiểu cách thức cải tiến giải thuật swing up để phát triển cho hệ thống.
Các khảo sát cần được thực hiện trên cả mô phỏng và thực nghiệm.
II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/02/2023
III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/06/2023
IV. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. Nguyễn Văn Đông Hải
TRƯỞNG BỘ MÔN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

i

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

TP.HCM, ngày 03 tháng 07 năm 2023

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên 1: Hà Phạm Trọng Phú

MSSV: 18151220

Họ và tên sinh viên 2: Nguyễn Duy Khánh

MSSV: 18151192

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa
Lớp: 181511A

Khóa: 2018

Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP SWING – UP CHO HỆ CON
LẮC NGƯỢC QUAY
Giảng viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Văn Đông Hải
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
1. Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:
Trong đề tài, nhóm sinh viên đã khảo sát mô hình toán của hệ con lắc ngược quay.

...

...
hống con lắc
ngược quay 3 thanh,… Đồng thời cũng có thể kết hợp cả hai bộ điều khiển này với
một giải thuật điều khiển cân bằng khác như LQR, mạng thần kinh nơ ron, bộ điều
khiển trượt,…

Hình 7. 1 Hệ RIP 2 thanh con lắc nối tiếp

Hình 7. 2 Hệ RIP 2 thanh song song

64

Hình 7. 3 Hệ RIP 3 thanh song song

65

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] M. Iwashiro, K. Furuta and K. J. Astrom, Energy based control of
pendulum, in Proceeding of the 1996 IEEE International Conference on
Control Applications IEEE International Conference on Control Applications
held together with IEEE International Symposium on Intelligent Contro,
Dearborn, MI, USA, 1996.
[2] A Switched Control Strategy for Swing – up and State Regulation for the
Rotary Inverted Pendulum, Studies in Informatics and Control, 28(1) 45-54,
March 2019, pp. 28(1) 45-54, 3 2019.
[3] T. T. T. ,. T. X. P. K. M. L. C X Nguyen, Design of control laws for rotary
inverted pendulum, in IOP Conference Series: Materials Science and
Engineering, Belgium, 2021.
[4] L. D. C. M. Tamen Thapa Sarkar, Real Time Swing up and Stabilization of
Rotary Inverted Pendulum System, in 2020 International Conference on
Computational Performance Evaluation (ComPE), Shillong, Meghalaya,
India, 2020.
[5] A. S. Ishan Chawla, Real-Time Stabilization Control of a Rotary Inverted
Pendulum Using, in Arabian Journal for Science and Engineering (2021),
Arabia, 2021.
[6] Vo Anh Khoa, Nguyen Minh Tam, Tran Vi Do, Nguyen Thien Van, Nguyen
Van Dong Hai, Model and control algorithm construction for rotary inverted
pendulum in laboratory, Journal of Technical Education Science, vol. 49, pp.
32-40, 2018.
[7] Hong , G. B., Le, T. T. H., Nguyen, M. T., Vu , D. D., &amp Nguyen, V. D. H.,
Comparison between two Swing – up algorithms: partial feedback linear and
energy based method, Journal of Technical Education Science, vol. 55, pp. 16, 2019.
66

[8] N. M. T. L. T. T. H. T. V. D. T. D. T. T. M. N. N. V. T. N. V. D. H. Vo Minh
Tai, BACK-STEPPING CONTROL FOR ROTARY INVERTED
PENDULUM, Journal of Technical Education Science No.59, p. 59, 29 7
2020.
[9] H. T. H. Nguyễn Thị Phương Hà, LÝ THUYẾT ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG,
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH: NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA,
2005.
[10] F. F. M. El-Sousy, K. A. Alattas, O. Mofid, S. Mobayen and A. Fekih,
Robust Adaptive Super-Twisting Sliding Mode Stability Control of
Underactuated Rotational Inverted Pendulum With Experimental Validation,
IEEE Access, vol. 10, pp. 100857-100866, 2022.

67