Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam

Điều khiển mô hình quanser 2DOF robot dùng phương pháp điều khiên thông minh so với phương pháp điều khiển cổ điển :Khóa luận tốt nghiệp khoa Công nghệ Điện
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐIỀU KHIỂN MÔ HÌNH QUANSER 2 DOF
ROBOT DÙNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN
THÔNG MINH MỚI SO VỚI DÙNG PHƯƠNG
PHÁP ĐIỀU KHIỂN CỔ ĐIỂN
SINH VIÊN: LÊ MINH HOÀNG
MSSV : 16018271
LỚP : DHDKTD12A
GVHD : THS. NGUYỄN NGỌC ANH TUẤN
TP. HCM, NĂM 2020
i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài
Lê Minh Hoàng: 16018271
2. Tên đề tài
Điều khiển mô hình Quanser 2 DOF Robot dùng phương pháp điều khiển thông minh
mới so với dùng phương pháp điều khiển cổ điển.
3. Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu)
- Tìm hiểu các thông số cơ bản của mô hình Quanser 2 DOF Robot.
- Nghiên cứu, vận dụng kỹ thuật robot vào trong mô hình :
Vận dụng được động học thuận và động học nghịch robot.
Vận dụng được động lực học robot.
- Tìm hiểu, nắm bắt được chương trình, phần mềm điều khiển robot.
- Áp dụng những kiến thức đã học về kỹ thuật điều khiển để điều khiển robot.
4. Kết quả dự kiến (tóm tắt kết quả dự kiến đạt được)
Loại kết quả Mô tả
Loại I Thực hiện
- Thiết bị, máy móc (mô hình
vật lý)
- Vật liệu
Loại II
- Nguyên lý ứng dụng
- Phương pháp X - Điều khiển theo góc quay, tọa độ vị trí
- Tiêu chuẩn
- Chương trình máy tính X - Chương trình Matlab hoặc LabView
- Phần mềm máy tính
- Bản vẽ thiết kế - Bản vẽ logo của trường hoặc khoa Điện.
- Quy trình công nghệ
ii
Loại kết quả Mô tả
Loại I Thực hiện
- Phân tích dự báo
Loại III
- Sơ đồ
- Số liệu X - Xuất tín hiệu ngõ ra dạng sóng
- Báo cáo phân tích
- Đề án, quy họach
Loại IV
- Bài báo
- Sách chuyên khảo
- Giáo trình
- Tài liệu phục vụ giảng
dạy (bài giảng)
- Sản phẩm đăng ký sở hữu
trí tuệ
Khác
-
(Sinh viên đánh dấu X vào ô thực hiện, ghi tóm tắt mô tả cho kết quả dự kiến mà mình
sẽ thực hiện)
Giảng viên hướng dẫn Tp. HCM, ngày tháng 10 năm 2019
Sinh viên
Trưởng bộ môn
iii
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------
iv
MỤC LỤC
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆPError! Bookmark not
defined.
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN.................................................. iii
MỤC LỤC................................................................................................................iv
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ ...............................................................................vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG ......................................................................................x
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ROBOT CÔNG NGHIỆP..............................................1
1.1. Giới thiệu tổng quan về robot....................................................................1
1.2. Robot công nghiệp...................................Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Cấu tạo của robot ..................................................................................2
1.2.2. Bậc tự do của robot (DOF: Degrees of freedom)Error! Bookmark
not defined.
1.2.3. Phân loại robot ......................................................................................4
1.2.4. Một số loại robot tiên tiến .....................................................................7
1.3. Các phép biến đổi thuần nhất ..................................................................10
1.3.1. Hệ tọa độ thuần nhất ...........................................................................10
1.3.2. Các phép biến đổi................................................................................12
1.3.3. Quan hệ giữa các tọa độ biến đổi........................................................16
1.3.4. Kết luận ...............................................................................................17
1.4. Phương trình động học của robot ............................................................17
1.4.1. Ma trận mô tả động học ......................................................................17
1.4.2. Bộ thông số Denavit-Hartenberg (DH)...............................................17
1.4.3. Đặc trưng của các ma trận A...............................................................22
v
1.4.4. Xác định ��6
theo các ma trận ����.........................................................23
1.4.5. Trình tự thiết lập hệ phương trình động học của robot .......................24
1.4.6. Kết luận ...............................................................................................25
1.5. Giải phương trình động học của robot (phương trình động học ngược).26
1.5.1. Các điều kiện của bài toán động học ngược........................................26
1.5.2. Lời giải của phép biến đổi Euler.........................................................27
1.5.3. Kết luận ...............................................................................................31
CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU MẠNG THẦN KINH NHÂN TẠO ............................33
2.1. Tổng quan về mạng nơ-ron (neural network) .........................................33
2.1.1. Mạng nơ-ron nhân tạo .........................................................................33
2.1.2. Các đặc trưng cơ bản của mạng nơ-ron ..............................................33
2.2. Các thành phần cơ bản của mạng nơ-ron nhân tạo .................................33
2.2.1. Đơn vị xử lý ........................................................................................33
2.2.2. Hàm kết hợp ........................................................................................34
2.2.3. Hàm kích hoạt .....................................................................................35
2.3. Các dạng của mạng..................................................................................37
2.3.1. Mạng truyền thẳng (Feed forward neural network)............................37
2.3.2. Mạng hồi quy (Recurrent neural network)..........................................38
2.4. Huấn luyện mạng.....................................................................................38
2.4.1. Học có thầy (Supervised learning)......................................................39
2.4.2. Học không có thầy (Unsupervised learning).......................................39
2.5. Hàm mục tiêu ..........................................................................................40
CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU QUANSER 2DOF ROBOT.........................................41
3.1. Giới thiệu chung về hệ thống robot 2 bậc của hãng Quanser .................41
vi
3.2. Động học thuận của robot ......................................................................42
3.3. Động học nghịch robot............................................................................43
3.4. Mô tả bộ điều khiển của hệ thống ...........................................................45
3.4.1. Hàm truyền của động cơ robot (servo SRV02)...................................45
3.4.2. Bộ điều khiển PV của hệ thống...........................................................46
3.5. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển robot (dùng Matlab/Simulink) .............49
3.6. Thiết kế quỹ đạo và hoạch định chuyển động cho robot.........................50
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN THÔNG MINH.................................54
4.1. Thiết kế bộ điều khiển mạng nơ-ron .......................................................54
4.2. Đánh giá kết quả......................................................................................55