Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế bộ điều khiển PID ổn định vị trí và chống dao động tải cho hệ cần TT 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID ỔN ĐỊNH VỊ TRÍ
VÀ CHỐNG DAO ĐỘNG TẢI CHO HỆ CẦN TRỤC
THÁP 3D
GVHD: Th.S LÊ THỊ THANH HOÀNG
SVTH : NGÔ THÀNH ĐẠT
MSSV : 19151111
SVTH : NGUYỄN HỮU THÀNH THUẬT
MSSV : 19151181
Khoá : 2019-2023
Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ

Tp. Hồ Chí Minh, tháng -07- năm 2023

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
***

Tp. Hồ Chí Minh, ngày- tháng- năm 2023

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Ngô Thành Đạt………..……………..……….MSSV: 19151111
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Hữu Thành Thuật…………………...MSSV: 19151181
Ngành: CNKT Điều khiển và Tự động hóa…………….Lớp: 19151CL3A
Ngành: CNKT Điều khiển và Tự động hóa…………….Lớp: 19151CL1B
Giảng viên hướng dẫn: Th.S. Lê Thị Thanh Hoàng…………….ĐT: 0903945741
Ngày nhận đề tài: 21/02/2023
Ngày nộp đề tài: 30/06/2023
1. Tên đề tài:

THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID ỔN ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ TRÁNH DAO
ĐỘNG TẢI CHO HỆ CẦN TRỤC THÁP 3D
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:

Minh-Tam Nguyen, Van-Dong-Hai Nguyen, Xuan-Hoan Pham, Nhat-Tan
Huynh, Quoc-Hung Nguyen, Gia-Chan-Hung Ly, Thanh-Binh Nguyen, HuyHoang Nguyen, (2021). “PID CONTROL TO DECREASE FLUCTUATION
OF LOAD FOR TOWER CRANE”, Robotica &amp Management.
3. Nội dung thực hiện đề tài:

Thiết kế, xây dựng mô hình thực tế cần trục tháp 3D, thiết kế bộ điều khiển PID
ổn định vị trí và chống dao động tải, kiểm chứng trên mô phỏng và thực nghiệm.
4. Sản phẩm:

Mô hình thực tế, chương trình mô phỏng, quyển báo cáo
TRƯỞNG NGÀNH

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên 1: Ngô Thành Đạt

MSSV: 19151111

Họ và tên Sinh viên 2: Nguyễn Hữu Thành Thuật

MSSV: 19151181

Ngành: Công nghệ kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa
Tên đề tài: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID ỔN ĐỊNH VỊ TRÍ VÀ CHỐNG DAO
ĐỘNG TẢI CHO HỆ CẦN TRỤC THÁP 3D
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: Th.S Lê Thị Thanh Hoàng
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài &amp khối lượng thực hiện:
Trong đề tài, nhóm sinh viên khảo sát hệ phương trình động lực học của mô hình
cần trục tháp. Đây là một đối tượng phức tạp mang tính học thuật và ứng dụng cao.
Nhóm sinh viên đã xây dựng một cấu trúc điều khiển PID để điều khiển vị trí cho mô
hình. Bên cạnh đó, giải thuật PID mà nhóm sinh viên thiết kế cũng chứng minh khả
năng chống d
...

...
PID để triển khai lên mô hình ở cả mô phỏng và thực nghiệm. Kết quả nghiên
cứu đã cho thấy rằng nhóm sinh viên đã điều khiển cần trục tháp 3D thành công với
giải thuật PID. Cụ thể trong luận văn nhóm sinh viên đã thực hiện khảo sát sự ảnh
hưởng của các thông số K p , K i , K d đối với đáp ứng của hệ thống ở từng trường hợp
riêng biệt trên cả mô phỏng và thực nghiệm. Sự thành công của việc nghiên cứu này
cũng là nền tảng để các sinh viên hóa sau có thể tiếp tục thực hiện phát triển mô hình
phần cứng cũng như triển khai các giải thuật điều khiển khác cho đối tượng cần trục
tháp 3D.
Hướng phát triển mà sinh viên muốn thực hiện đối với cần trục tháp 3D là bổ
xung thêm động cơ cho bộ phận kéo lên của tải và tăng chiều dài phần quay của tháp
mục đích là giúp cho mô hình có thể hoạt động một cách linh hoạt và tăng cường
phạm vi hoạt động cho mô hình. Về phần giải thuật nhóm sinh viên có ý tưởng triển
khai các giải thuật điều khiển khác trên đối tượng cần trục tháp 3D như giải thuật mờ
fuzzy, giải thuật di truyền, hoặc kết hợp các loại giải thuật với nhau, … từ đó có
những đánh giá ưu và nhược điểm của từng giải thuật điều khiển. Nếu hướng cứu này
được thực hiện thì nó sẽ là nền tảng cho việc lựa chọn các bộ điều khiển cho ra đáp
ứng tốt nhất cho hệ thống cần trục tháp 3D.

84

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[ 1]

[ 2]

[ 3]

[ 4]

[ 5]
[ 6]

Minh-Tam Nguyen, Van-Dong-Hai Nguyen, Xuan-Hoan Pham, Nhat-Tan
Huynh, Quoc-Hung Nguyen, Gia-Chan-Hung Ly, Thanh-Binh Nguyen,
Huy-Hoang Nguyen, (2021). “PID CONTROL TO DECREASE
FLUCTUATION OF LOAD FOR TOWER CRANE”, Robotica &amp
Management.
Nguyen Van Dong Hai, Tran Vi Do, Nguyen Minh Tam, Vu Van Phong,
Ngo Van Thuyen, Nguyen Thien Van, (2022). “Experimental Fuzzy
Control for Tower Crane”, Journal of Technical Education Science.
Liyana Ramli, Izzudin M. Lazim, H. I. Jaafar and Z. Mohamed, (2019)
“Modelling and Fuzzy Logic Control of an Underactuated Tower Crane
System”, Arqii Publication.
Wen Wen Bai, Hai Peng Ren. (2018) Horizontal Positioning and Antiswinging Control Tower Crane Using Adaptive Sliding Mode Control, The
30th Chinese Control and Decision Conference.
Reza Ezuan Samin, Zaharuddin Mohamed (2017) Comparative assessment
of anti-sway control strategy for tower crane system, AIP Conference
Proceedings 1883.
Nguyễn Thị Phương Hà, Huỳnh Thái Hoàng, (2005). Lý thuyết điều khiển
tự động, Tái bản lần thứ nhất, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố
Hồ Chí Minh.

85