Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa: Nghiên cứu ứng dụng điều khiển học tăng cường cho xe hai bánh tự cân bằng có mô hình bất định không dừng và nhiễu cơ cấu chấp hành

Mục đích của đề tài "Nghiên cứu ứng dụng điều khiển học tăng cường cho xe hai bánh tự cân bằng có mô hình bất định không dừng và nhiễu cơ cấu chấp hành" là nghiên cứu các phương pháp điều khiển cho đối tượng hụt cơ cấu chấp hành và ứng dụng điều khiển xe hai bánh tự cân bằng, đề xuất phương pháp điều khiển mới có thể xử lý được thành phần bất định của mô hình và nhiễu tác động vào từ bên ngoài.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa: Nghiên cứu ứng dụng điều khiển học tăng cường cho xe hai bánh tự cân bằng có mô hình bất định không dừng và nhiễu cơ cấu chấp hành BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN GIA KHÁNHNGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN HỌC TĂNGCƯỜNG CHO XE HAI BÁNH TỰ CÂN BẰNG CÓ MÔHÌNH BẤT ĐỊNH KHÔNG DỪNG VÀ NHIỄU CƠ CẤU CHẤP HÀNH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA Hà Nội - 2024 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN GIA KHÁNHNGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN HỌC TĂNGCƯỜNG CHO XE HAI BÁNH TỰ CÂN BẰNG CÓ MÔHÌNH BẤT ĐỊNH KHÔNG DỪNG VÀ NHIỄU CƠ CẤU CHẤP HÀNH Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 9520216 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Nguyễn Hoài Nam 2. GS.TS. Nguyễn Doãn Phước Hà Nội - 2024 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn và các nhà khoa học. Tài liệu tham khảo trong luận án được trích dẫn đầy đủ. Các kết quả nghiên cứu của luận án là trung thực và chưa từng được các tác giả khác công bố. Hà Nội, ngày... tháng... năm 2024 Tập thể hướng dẫn Tác giả luận ánPGS.TS. Nguyễn Hoài Nam GS.TS. Nguyễn Doãn Phước Trần Gia Khánh 1 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu và hoàn luận án, nghiên cứu sinh đã nhận được sựđịnh hướng, giúp đỡ và các ý kiến đóng góp về mặt chuyên môn của tập thể cácthầy hướng dẫn, các nhà khoa học và các đồng nghiệp. Nghiên cứu sinh xin đượcgửi lời cảm ơn sâu sắc. Trước hết, nghiên cứu sinh xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.Nguyễn Hoài Nam và GS.TS Nguyễn Doãn Phước đã tận tình hướng dẫn, địnhhướng, giúp đỡ và động viên nghiên cứu sinh trong suốt quá trình nghiên cứu. Nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn tới tập thể giảng viên của Bộ môn Điềukhiển tự động nay là Khoa Tự động hóa đã tạo cho tôi môi trường làm việc chuyênnghiệp, năng động và có những ý kiến góp ý chân thành, sâu sắc trong suốt quátrình nghiên cứu, xây dựng thực nghiệm cũng như từng bước thực hiện luận án. Nghiên cứu sinh cũng xin chân thành cảm ơn Ban đào tạo, Trường Điện - Điệntử, Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi nhất về nhiều mặt đểnghiên cứu sinh hoàn thành luận án. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuậtNam Định, các bạn đồng nghiệp của tôi tại Khoa Điện - Điện tử nơi tôi công tácđã luôn quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tôi học tập, nghiên cứu. Sau cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến gia đình thân yêu của tôi đãluôn chia sẻ, ủng hộ, động viên và giúp đỡ để tôi vượt qua mọi khó khăn để hoànthành luận án. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận án Trần Gia Khánh 2Mục lục Lời cam đoan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Lời cảm ơn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Danh mục ký hiệu viết tắt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Tổng quan 11 1.1 Hệ thiếu cơ cấu chấp hành . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.2 Các dạng xe hai bánh tự cân bằng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.3 Tổng quan các phương pháp điều khiển . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.4 Kết luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 Xây dựng mô hình tuyến tính tương đương cho xe hai bánh. 19 2.1 Mô hình toán của xe hai bánh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2 Mô hình tuyến tính tương đương với nhiễu đầu vào và bất định mô hình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.3 Điều khiển tối ưu dựa trên quy hoạch động thích nghi . . . . . . . . . 29 2.4 Kết luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333 Xây dựng bộ điều khiển thích nghi bền vững 34 3.1 Thiết kế bộ điều khiển thích nghi bền vững với bộ ước lượng nhiễu . 34 3.1.1 Thiết kế bộ quan sát nhiễu tổng . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 3.1.2 Phân tích tính ổn định của hệ kín . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.1.3 Thiết kế bộ điều khiển bám thích nghi bền vững cho xe . . . . 37 3.2 Thiết kế bộ điều khiển thích nghi bền vững dựa trên quy hoạch động xấp xỉ tuyến tính và bộ ước lượng nhiễu . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.3 Kết luận . . . . . . . . . . . ...