BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA: ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
BỘ MÔN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài:

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH
CON LẮC NGƯỢC QUAY

GVHD : T.S NGUYỄN MINH TÂM
SVTH : ĐÀO MINH TIẾN

MSSV: 13151146

NGÀNH: CNKT ĐIỀU KHIỂN – TỰ ĐỘNG HÓA
KHÓA : 2013 - 2017

TP. HỒ CHÍ MINH – 7/2017

Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
Khoa Đào tạo chất lượng cao

Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Giảng viên hướng dẫn:

Nguyễn Minh Tâm

Sinh viên thực hiện:

Đào Minh Tiến

MSSV 13151146

1. Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH CON LẮC NGƯỢC QUAY

2. Nội dung chính của đồ án
Đề tài tập trung vào việc xây dựng mô hình thuật toán điều khiển hệ con lắc
ngược quay bằng bộ điều khiển PD ( Proportional Derivative). Đồng thời thiết kế
chế tạo mô hình thực tế hệ con lắc ngược quay có khả năng giữ cân bằng con lắc
thẳng đứng hướng lên tại vị trí xác định của cánh tay.
3. Các sản phẩm dự kiến
- Mô hình mô phỏng hệ con lắc ngược quay bằng sử dụng bộ điều khiển PID trên
Matlab-Simulink.
- Mô hình điều khiển hệ con lắc ngược quay bằng sử dụng bộ điều khiển PD trên
thực tế.
4. Ngày giao đồ án: Ngày

tháng

năm 2017

5. Ngày nộp đồ án: Ngày

tháng

năm 2017

i

TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2017
Thông qua bộ môn
Giảng viên hướng dẫn

Chủ nhiệm bộ môn

TS. Nguyễn Minh Tâm

TS. Trương Đình Nhơn

ii

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: Đào Minh Tiến

MSSV 13151146

Ngành: NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

Tên đề tài:

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH CON LẮC NGƯỢC QUAY

Họ và tên Giảng viên hướng dẫn: .................................................................................
NHẬN XÉT
1. Về nội dung đề tài &amp khối lượng thực hiện:
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
2. Ưu điểm:
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
....
...

...
break

case CDC_SEND_BREAK:

break

default:
break
73

}

return (USBD_OK)
USER CODE END 5
}

*
* @brief CDC_Receive_FS
*

Data received over USB OUT endpoint are sent over CDC interface

*

through this function.

*
*

@note

*

This function will block any OUT packet reception on USB endpoint

*

untill exiting this function. If you exit this function before transfer

*

is complete on CDC interface (ie. using DMA controller) it will result

*

in receiving more data while previous ones are still not sent.

*
* @param Buf: Buffer of data to be received
* @param Len: Number of data received (in bytes)
* @retval Result of the operation: USBD_OK if all operations are OK else
USBD_FAIL

static int8_t CDC_Receive_FS (uint8_t* Buf, uint32_t *Len)
{
USER CODE BEGIN 6
receive_data[_index]=Buf[0]
if(++_index==64)
{
74

_index=0
}

USBD_CDC_SetRxBuffer(&amphUsbDeviceFS, &ampBuf[0])
USBD_CDC_ReceivePacket(&amphUsbDeviceFS)
return (USBD_OK)
USER CODE END 6
}

*
* @brief CDC_Transmit_FS
*

Data send over USB IN endpoint are sent over CDC interface

*

through this function.

*

@note

*
*
* @param Buf: Buffer of data to be send
* @param Len: Number of data to be send (in bytes)
* @retval Result of the operation: USBD_OK if all operations are OK else
USBD_FAIL or USBD_BUSY

uint8_t CDC_Transmit_FS(uint8_t* Buf, uint16_t Len)
{
uint8_t result = USBD_OK
USER CODE BEGIN 7
memcpy(UserTxBufferFS,Buf,sizeof(uint8_t)*Len)

75

USBD_CDC_HandleTypeDef
*hcdc
(USBD_CDC_HandleTypeDef*)hUsbDeviceFS.pClassData

=

if (hcdc-TxState != 0){
return USBD_BUSY
}
USBD_CDC_SetTxBuffer(&amphUsbDeviceFS, Buf, Len)
result = USBD_CDC_TransmitPacket(&amphUsbDeviceFS)
USER CODE END 7
return result
}

USER CODE BEGIN PRIVATE_FUNCTIONS_IMPLEMENTATION
USER CODE END PRIVATE_FUNCTIONS_IMPLEMENTATION

*
* @}


*
* @}


***********************
*****END OF FILE***

(C)

COPYRIGHT

STMicroelectronics

Hàm vẽ đồ thị trong Matlab:
plot(F(:,1),LineWidth,2)
hold on
x=linspace(178.2,178.2,14000)

76

plot(x)
hold on
y=linspace(181.8,181.8,14000)
plot(y)
hold on
z=linspace(180,180,14500)
plot(z)
grid on

Góc cánh tay:
plot(F(:,2),LineWidth,2)
hold on
x=linspace(174.6,174.6,14000)
plot(x)
hold on
z=linspace(185.4,185.4,14500)
plot(z)
hold on
y=linspace(180,180,14000)
plot(y)
grid on

Với F ma trận dữ liệu lấy từ Hyper Terminal. Dữ liệu được vi xử lý STM32 gửi lên
thông qua cổng Com máy tính.

77