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

Giảm bậc mô hình dựa trên phân tích Schur cho bài toán điều khiển robot hai bánh tự cân bằng
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
^ - - ^ GIAM BAC MO fflNH DlTA TREN PHAN TIC H SCHU R
'• ^f e ^" ^^^ ^^^ TOAN DIEU KHIEN ROBOT HAI BANH Ty" CAN BANG
^ JT-" ' MODEL ORDER REDUCTION BASED ON SCHUR ANALYSIS
FOR TWO-WHEELED BALANCED MOBILE ROBOT CONTROL
Bill Trung Thanh', VQ Ngoc Kien-, Nguyin Hiru Cong^
/ Trudng Dgi hpc Supham Ky thudt Hung Yen
2 Truong Dai hoc Ky thugt Cdng nghiep Thdi Nguyen
3 Dai hpc Thdi Nguyen
Tom tit:
Trong nhOng nam gdn ddy dd eo nhieu nghiin cuu trong linh vuc gidm bde md hinh. Dd co nhieu
thugt todn gidm bgc dugc giai thieu trong do gia Igt cdc diem cue quan trpng cua hi ban ddu. Bdi bdo ndy
trinh bdy mot thudt todn gidm bae md hmh m&i dua tren phdn tich Schur Thugt todn chuyen ma trdn A cita
he bgc cao ban ddu vi dang ma trgn tam gidc trin trong do cdc diim cue duac sdp xip gidm ddn vi tinh
quan trong tren dudng cheo ehinh euar ma trgn. Ddng thdi. nhom nghien ciru cUng edi tien thudt todn de
chuyen ede thdng so eiia hi dirge gidm bdc tie dgng so phue ve dgng sd thuc. Tinh hiiu qud cua thudt todn
gidm bgc md hinh mai dugc minh hga qua bdi todn gidm bdc bg dieu khien cua he Robot hai bdnh tu cdn
bdng Ket qud md phdng chi ra tinh hiiu qud cita thugt todn.
Tir kh6a: gidm bdc md hinh, phdn tich Schur, Robot hai bdnh tu edn bdng.
1. Gidi thieu chung
Cl bai bao trudc [8] nhom tac gia da gidi thieu
thuat toan giam bac can bang cua Moore vdi y tudng
chinh ciia thuat toan la dua vao cac trang thai ddng
gop nhieu hay it vao dap ung qua dp dau ra eua he
goc (cac gia tri Hankel suy bien) de thuc hien giam
bae ma khong quan tam den cae diem cue cua he
goc CO dugc bao luu trong he giam bac hay khong.
Tuy nhien trong thue te thi cae diem cue quan trpng
ctia he goc la bat bien. Do do, ngi dung bai bao tiep
theo nay, chiing toi gidi thieu mgt thuat toan mdi,
thuat toan giam bac dua theo phan tich Schur, dua
tren y tudng giir cac diem cue quan trpng ciia he goc
trong qua trinh giam bac, dong thai img dung thuat
toan nay vao giam bac bg dieu khien ciia bai toan
dieu khien can bang robot di dgng hai banh.
2. ThuSt toan giam bac md hinh dira theo phan
tich schur
2.1. Bai toan giam bSc md hinh
Cho mgt he tuyen tinh, lien tuc, tham so bat
bien theo thdi gian, co nhieu dau vao, nhilu diu ra,
mo ta trong khong gian trang thai bdi he phuang
trinh sau:
x-A x + Bu (I)
y-C x
trong do, X e R", u e RP, y e Ri, A e R""", B e
R"~p, C G Ri™.
Muc tieu eua bai toan giam bac doi vdi md
hinh md ta bdi he phucmg trinh da cho trong (I) la
tim mo hinh mo ta bdi he cac phuang trinh.
Xr — ArXr + BrU ,-,
yr - ax,
Khoa hoc & Cong nghe - So 02/2014
trong do, x_ G R', u G RP, y^ G K\ \ G R-^^ B^ G
R'^p, C^ G Ri"; vdi r < n; '
Sao cho mo hinh md ta bdi phuang trinh
(2) CO the thay the mo hinh mo ta bdi phuang trinh
trong (1) ling dung trong phan tich, thiet ke, dieu
khien he thong
2.2. Thuat to^n giam b^c md hinh dua theo phSn
tich Schur
Thuat toan giam bac md hinh dua theo phan
tich Schtu dugc phat trien bdi nhom nghien eiiu dua
tren ea sd ky thuat eat ngan va phan tieh Schur.
Ky thuat cat ngan la mpt phuang phap giam
bac don gian. Trong do y tudng ehinh eiia no cd the
phan chia lam 2 budc: budc 1 chuyen doi he thong
goc bac cao ve he thong tuang duong bang mpt
chuyen doi khdng suy bien trong khdng gian trang
thai, bude 2 xoa mpt so hang va mpt sd cot cua h$
thong tucmg duang de tao ra he thong giam bac. Hai
thuat toan tieu bieu nhat cho ky thuat eat ngan la eat
ngan can bang [8] va cat ngin mo hinh nhieu loan
[12]. Tuy nhien nhugc diem cua ca hai phuong phap
nay la viee su dung phan tich gia tn suy biln (SVD)
can ed rat nhieu dieu kien rang bugc, mat khac viec
cat ngan he thong la dua vao cae gia tri Hankel suy
bien (trang thai tuang iing vdi gia tri Hankel suy
bien nho thi loai bd) nen dan tdi cac diem cue quan
trpng eua he thdng gdc khdng dugc bao toan trong
he thong giam bac. Tuy nhien, eac diim cue quan
trgng la bat bien trong he thdng thuc do vay no cin
dugc bao toan trong qua trinh giam bac.
Tu nhihig nhugc diem do tac gia Minh H.B
[6] ciing nhdm nghien cuu da dua ra y tudng chinh
eua thuat toan la chuyen ddi ma tran A ciia he thdng