ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài hệ THỐNG XE tự HÀNH

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1008.69 KB, 34 trang )

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1
----------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài: HỆ THỐNG XE TỰ HÀNH

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Quý Sỹ
Sinh viên thực hiện:

Vũ Văn Minh

Mã sinh viên:

B18DCDT159

Lớp:

D18DTMT2

Hà Nội, 2022
1

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

BM.HV-KT.01/06
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên sinh viên: Vũ Văn Minh
Lớp: D18DTMT2

Khoá: 2018 – 2023

Ngành đào tạo: Kỹ thuật Điện – Điện tử
1.

Hệ đào tạo: Đại học chính quy

Tên đồ án/khoá luận tốt nghiệp:
“Hệ thống xe tự hành”

2.

Lý do chọn đề tài:

Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hoá và hiện đại hoá. Để tiến kịp các
nước trong khu vực và trên thế giới, nền công nghiệp nước nhà cần tiếp cận các công
nghệ và thiết bị hiện đại. Kĩ thuật robot đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều
lĩnh vực ở nhiều nước, nó đã đem lại hiệu quả to lớn trong sản xuất công nghiệp, trong
quốc phòng y tế, xã hội.
AVG là một loại robot được sử dụng tại nước ngoài trong các ngành cơng nghiệp
dùng để giúp con người vận chuyển hàng hố một cách tự động theo học lệnh hoặc
yêu cầu người sử dụng. Tuy nhiên, đối với Việt Nam thì cơng nghệ này vẫn chưa được
áp dụng nhiều trong thực tế. Vì thế, đây là một đề tài khá hay mà em lựa chọn để
nghiên cứu và phát triển.

3. Nội dung chính của đồ án:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống xe tự hành.
Chương 2: Các cơ sở lý thuyết.
Chương 3: Thiết kế hệ thống.
4.

Cơ sở dữ liệu ban đầu:

Môn học: Hệ thống nhúng, Kỹ thuật vi xử lý, CAD/CAM,.. Các nghiên cứu về
tính chất MIMO (Multi – Input Multi - Output), Bộ lọc Kalman, Thuật toán điều khiển
PID,…
5. Ngày giao đề tài: ......./......./20…
6.

Ngày nộp quyển: ....../....../20.....
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)
TRƯỞNG KHOA
(Ký, ghi rõ họ tên)

2

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
- NỘI DUNG ĐỒ ÁN:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
- HÌNH THỨC TRÌNH BÀY:
Thuyết minh:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Bản vẽ:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
- NHẬN XÉT KHÁC:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
- Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
Ngày tháng năm 2022
Giáo viên hướng dẫn (ký tên)
3

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

4

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

LỜI MỞ ĐẦU

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

5

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................................................4
Danh mục hình ảnh................................................................................................................................7
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ XE CÂN BẰNG HAI BÁNH THÔNG MINH...................................8
1.

Thế nào là xe hai bánh tự cân bằng (two wheel self balancing)............................................8

2.

Ưu nhược điểm của xe hai bánh tự cân bằng..............................................................................9

3.

2.1.

Ưu điểm của xe tự cân bằng trên hai bánh..........................................................................9

2.2.

Nhược điểm của xe.............................................................................................................9

Một số dạng xe hai bánh tự cân bằng dung trên robot................................................................9
3.1.

nBot....................................................................................................................................9

3.2.

Balance bot.......................................................................................................................10

CHƯƠNG 2. CÁC CƠ SỞ LÝ THUYẾT............................................................................................11
1. Đặc tính động lực học..................................................................................................................11
1.1. Mơ hình hóa robot 2 bánh tự cân bằng trên địa hình phẳng...................................................11
2. Bộ lọc Kalman..............................................................................................................................16
2.1. Giới thiệu về bộ lọc Kalman..................................................................................................16

2.2. Quá trình ước lượng..............................................................................................................16
2.3. Bản chất xác suất của bộ lọc..................................................................................................18
2.4. Thuật toán Kalman rời rạc.....................................................................................................18
3. Giải thuật điều khiển....................................................................................................................21
3.1 Bộ điều khiển PID..................................................................................................................21
3.2 Cấu trúc bộ điều khiển PID cho robot hai bánh tự cân bằng...................................................22
4. Các thành phần chính của mơ hình...............................................................................................24
4.1. Mạch Điều Khiển Động Cơ Bước A4988..............................................................................24
4.2. Vi điều khiển STM32F103C8T6...........................................................................................26
4.3. Kit ESP32 DOIT DevKit V1...................................................................................................28
4.4. Bánh xe..................................................................................................................................29
4.5. Mạch Giảm Áp DC XL4015 (5A).........................................................................................29
4.6. Mạch Giảm Áp DC LM2596 3A...........................................................................................30
4.7. Pin cell 18650 2000mAh.......................................................................................................30
4.8. Trụ đồng đực cái 20mm.........................................................................................................30
4.9. Hộp đế pin 18650 4 cell.........................................................................................................31
4.10. Cảm biến gia tốc GY-521 6DOF IMU MPU6050...............................................................31

6

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

4.10. Cảm biến siêu âm (HC – SRF04).........................................................................................33
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ HỆ THỐNG.................................................................................................34
1. Thiết kế phần cứng...................................................................................................................34

2. Thiết kế cơ khí..........................................................................................................................34
3. Kết nối phần cứng.....................................................................................................................34
5. Bộ lọc Kalman..........................................................................................................................34
6. Lưu đồ giải thuật điều khiển.....................................................................................................34
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN......................................................................35
1.

Kết quả đạt được...........................................................................................................................35
2.

Những hạn chế và hướng phát triển..........................................................................................35
2.1.

Hạn chế.............................................................................................................................35

2.2.

Hướng phát triển...............................................................................................................35

TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................................35

7

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

Danh mục hình ảnh
Hình 1: Hình ảnh xe tự hành thực tế..................................................................................................8
Hình 2: Xe tự hành thực tế trong nghiên cứu và sản xuất.....................................................................10
Hình 3: Mơ hình cấu trúc xe AGV....................................................................................................11
Hình 4:Hệ trục toạ độ cho phương trình chuyển động của hệ thống.............................................11
Hình 5: Xe di chuyển đoạn ds trịn thời gian lấy mẫu.....................................................................14
Hình 6: Quy trình thực hiện của bộ lọc Kalman..............................................................................17
Hình 7: Tổng quan chu trình thực hiện bộ lọc Kalman hồn chỉnh...............................................18
Hình 8: Sơ đồ hệ thống điều khiển sử dụng PID..............................................................................19
Hình 9: Ảnh hưởng của các thơng số bộ điều khiển PID đến hệ thống..........................................20
Hình 10: Cấu trúc bộ điều khiển PID cho hệ robot hai bánh tự cân bằng.....................................20
Hình 11: Mạch điều khiển động cơ bước A4988..............................................................................22
Hình 12: Bảng cấu hình chân tạo độ phân giải bước ra module A4988.........................................22
Hình 13: Sơ đồ chân của trình điều khiển A4988.............................................................................23
Hình 14: Kit phát triển STM32F103C8T6 Blue Pill ARM Cortex-M3..........................................24
Hình 15: Board kit phats triển ESP32 DOIT DevKit V1.................................................................26
Hình 16: Bánh xe 65mm khớp lục giác.............................................................................................27
Hình 17: Mạch giảm áp DC XL4015 (5A)........................................................................................27
Hình 18: Mạch giảm áp DC LM2596 3A..........................................................................................28
Hình 19: Pin cell 18650 2000mAh.....................................................................................................28
Hình 20: Trụ đồng đực cái 20mm.....................................................................................................28
Hình 21: Hộp để pin 18650 4 cell.......................................................................................................29
Hình 22: Cảm biến siêu âm (HC-SR04)............................................................................................29
Hình 23: Sơ đồ xung SR05.................................................................................................................30
Hình 24: Động cơ step size 42 ngắn(NEMA17HS3401S).................................................................30
Hình 25: Cánh tay robot 6 bậc..........................................................................................................31

8

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG XE TỰ HÀNH
1. Xe tự hành là gì.

Hình 1: Hình ảnh xe tự hành thực tế.

Xe tự hành hay còn gọi là AGV (Tên tiếng anh là Automated Guided Vehicle), là một dạng
phương tiện di chuyển tự động từ địa điểm này đến địa điểm khác để chở trọng tải, thường là trong
quá trình sản xuất. Chúng khơng được điều hành bởi người vận hành khi hoạt động trong điều kiện
bình thường. Phương pháp di chuyển có thể liên quan đến dây dẫn hướng, cảm biến tín hiệu điện, hoặc
cảm biến đọc ánh sáng.
Mỗi loại hệ thống hướng dẫn đều có chi phí và lợi ích và cần được phân tích cẩn thận trước khi
thiết kế một hệ thống cụ thể để giữ cho AGV đi đúng hướng. Chúng được sử dụng trong nhiều ngành
công nghiệp khác nhau từ hệ thống phân phối thuốc trong bệnh viện đến xử lý vật liệu nặng trong kho.

2. Xe tự hành hoạt động như thế nào?
Xe tự hành hoạt động bằng cách sử dụng một số phương pháp khác nhau nhưng
tuân theo cùng một nguyên tắc cơ bản để xe hoạt động, xe đi theo một con đường
và một cảm biến đưa ra phản hồi cho hệ thống điều khiển.
2.1. Định tuyến dựa trên dây.
Một trong những hệ thống cơ bản nhất để giữ cho xe tự hành đi đúng
hướng là đặt một sợi dây trong nền bê tơng để phát tín hiệu vơ tuyến cho xe
chạy theo. Một rãnh nông được cắt dọc theo con đường dự định trong nhà kho
nơi xe dự định hoạt động. Một dây có khả năng tạo ra tín hiệu cho AGV đi
theo được nhúng vào sàn. Sau khi xác định được đường đi, một cảm biến trên

xe sẽ được sử dụng để phát hiện tín hiệu truyền từ dây. Đây là một hệ thống

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

9

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

đơn giản nhưng không dễ thay đổi một khi đường dẫn đã được thiết lập bởi vì
dây được gắn cố định trong sàn.
2.2. Định tuyến dựa trên băng từ.
Khái niệm về định tuyến dựa trên băng từ rất giống với định tuyến dựa trên dây.
Robot có một cảm biến đi theo một đường dẫn được làm bằng băng từ. Băng từ có thể
có màu hoặc từ tính. Mỗi biến thể đều có loại hệ thống cảm biến riêng và chúng không
thể thay thế cho nhau. Định tuyến băng từ có ưu điểm là dễ dàng sửa đổi để tạo ra các
đường dẫn mới, trong khi định tuyến có dây thì tốn kém và khó thay đổi dựa trên vị trí
cố định của nó.
Một bất lợi của việc sử dụng băng từ là nó có xu hướng bị hỏng ở những khu vực
có lưu lượng truy cập cao, nơi băng bị mòn theo thời gian khiến xe tự hành không thể
đọc được. Một khi băng từ buộc phải được thay thế, nó có thể dẫn đến tăng chi phí bảo
trì và mất khả năng sản xuất trong thời gian đó.
AGV cảm biến băng từ sử dụng một cảm biến phát hiện các biến thể màu sắc trên sàn
nhà. Vì băng từ có màu khác với phần cịn lại của sàn nên nó có thể cảm nhận được sự
khác biệt và điều chỉnh đường đi của nó cho phù hợp. Băng dính màu nói chung là một
phương pháp tạo đường dẫn ít tốn kém hơn các phương pháp khác và mang lại lợi thế
là dễ dàng điều chỉnh để tạo ra các đường dẫn khác nhau.
Băng từ được sử dụng giống như băng màu nhưng sử dụng một dải từ hóa để tạo

đường dẫn. Một cảm biến được sử dụng để theo dõi băng bằng cách đọc từ tính có
trong băng.
2.3. Hướng dẫn thị giác.
Hệ thống hướng dẫn thị giác sử dụng thị giác máy tính để giải thích mơi trường
xung quanh xe tự hành. Điều này mang lại nhiều lợi thế so với hệ thống dựa trên
đường dẫn. Nó tạo ra khả năng khơng giới hạn số lượng đường dẫn, tăng hiệu quả và
tiết kiệm thời gian giữa các tác vụ. Hệ thống định hướng thị giác không cần thay đổi
cơ sở hạ tầng của nhà máy. Nó ghi lại các đặc điểm trong mơi trường của nó và sử
dụng thơng tin đó để giải thích mơi trường xung quanh nó. Mặc dù hệ thống thị giác
phức tạp hơn nhưng nó giúp tiết kiệm một số chi phí vì khơng cần thay đổi thêm để nó
thực hiện nhiệm vụ dự định.
2.4. Hướng dẫn bằng laser.
Hệ thống dẫn đường bằng laser dựa trên tia laser quay để cung cấp thông tin
cần thiết cho bộ phận điều khiển trên xe. Bộ phận laser phát ra các xung laser trong
bán kính 360 độ. Nó nhận lại chùm tia vào hệ thống và sử dụng nó để vạch ra mơi
trường xung quanh.
Laser rất phức tạp nhưng cho độ chính xác cao và có thể thích ứng với mơi trường
thay đổi. Khả năng thích ứng với mơi trường xung quanh làm cho AGV dẫn đường
bằng laser trở nên cực kỳ linh hoạt. Chi phí tăng thêm là hợp lý trong một môi trường
liên tục thay đổi và tăng thêm sự an tồn cho người lao động xung quanh vì nó có thể
phát hiện khi nào người lao động đang đi trên đường của nó.

10

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

3. Cơng nghệ xe tự hành là gì?

Hình 2: Xe tự hành thực tế trong nghiên cứu và sản xuất.
Công nghệ AGV, cịn được gọi là cơng nghệ xe tự hành, đề cập đến các robot di
động, không người lái hỗ trợ vận chuyển hàng hóa trong các mơi trường cơng nghiệp
và thương mại khác nhau.
Những robot này được điều khiển bằng máy tính và hoạt động mà khơng cần
người lái hoặc người vận hành trên tàu. Chúng dựa trên bánh xe và di chuyển dọc theo
sàn nhà với mục đích duy nhất là vận chuyển và lưu trữ các loại tải trọng một cách
đáng tin cậy và an toàn.
Những phương tiện robot này có nhiều khả năng chịu tải và một số có thể vận
chuyển trọng tải lớn lên tới vài nghìn kg. Được vận hành bằng pin, chúng có chi phí
bảo trì tương đối thấp và thân thiện với mơi trường. Những chiếc xe này cũng có thể
hoạt động trong khơng gian lối đi rất chật hẹp, nơi khoảng sáng gầm xe là tối thiểu
tuyệt đối.
Có nhiều lợi ích khi sử dụng công nghệ xe tự hành trong công nghiệp và sản xuất,
chẳng hạn như:
 Tăng tính an tồn: Được đảm bảo với việc loại bỏ yếu tố lỗi do con người và các
cảm biến chống va chạm.
 Tăng năng suất: AGV có thể hoạt động gần như liên tục, chỉ dừng lại để sạc lại
hoặc thay pin khi cần thiết. Không giống như những người điều khiển phương
tiện giao thông con người, họ không bị ốm hoặc xin nghỉ phép.
 Tăng độ chính xác: AGV cực kỳ chính xác với việc sử dụng các cảm biến, quang
học và hướng dẫn laser trên bo mạch. Hàng hóa có thể được vận chuyển và định
vị trong một phần nhỏ của centimet.
 Ít tốn kém hơn FAS (Hệ thống tự động hóa cố định): Mặc dù cơng nghệ FAS có
vị trí thích hợp riêng khi nói đến một số ứng dụng nhất định, ví dụ như dây đai
băng tải, nhưng nó có thể trở nên khá tốn kém và nó khơng di động hoặc khơng
thể thích ứng được như các hệ thống AGV.

 Giảm chi phí tổng thể: Khơng cần trả lương cho robot, cũng như làm thêm giờ
hoặc tiền thưởng. Ngồi ra cịn giảm chi phí phát sinh do hư hỏng sản phẩm vì
AGV chính xác hơn và chính xác hơn.
 Tính linh hoạt và dễ dàng tùy chỉnh: Tùy thuộc vào loại hệ thống định vị AGV,
nhiệm vụ và tuyến đường của xe có thể được điều chỉnh nhanh chóng và dễ dàng
11

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

CHƯƠNG 2. CÁC CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1. PHÂN TÍCH MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC CỦA XE TỰ HÀNH

Xe tự hành trong nghiên cứu này là loại xe có cấu trúc hai bánh xe động lực vi sai.
Việc điều khiển xe di chuyển và định hướng được thực hiện bằng việc điều khiển tốc
độ của hai động cơ được gắn với hai bánh vi sai này. Có nhiều yếu tố sẽ tác động đến
động học của xe như: hệ thống truyền động, cấu trúc thân xe, tải trọng, mạch điều
khiển,... Trong bài báo này, bỏ qua một số yếu tố tương đối nhỏ, chúng tơi đưa ra một
mơ hình chuyển động của AGV tương đối đơn giản. Cấu trúc AGV được minh họa
như hình 3.

Hình 3: Mơ hình cấu trúc xe AGV.
Để bộ điều khiển bám theo một điểm mong muốn, hệ tọa độ của xe được xác
định như hình bên dưới. Chọn hệ trục tọa độ tuyệt đối là Oxy, hệ trục tọa độ tương đối
là Muv gắn với xe.

Hình 4:Hệ trục toạ độ cho phương trình chuyển động của hệ thống.
Với:
- v r , v llà vận tốc dài tức thời bánh trái và bánh phải.
- d là khoảng cách trung điểm trục xe đến điểm bám line C.
- α là khoảng cách trung điểm trục xe với tâm vận tốc tức thời I.
- M là trung điểm của tâm 2 bánh xe.
- φ là hướng của xe tại điểm bám line C.
- L là khoảng cách giữa 2 bánh chủ động.
Toạ độ vận tốc tức thời I trên hệ toạ độ Oxy là:
12

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

{

(2.1)

x I =x−dsinφ
y I = y+ dcosφ

Với bán kính quay tức thời là:
a=

L( vr + vl )

2 ( v r−v l )

=

L ( ωr + ωl )

(2.2)

2 ( ωr −ωl )

Phương trình động học của xe tại thời điểm M là:

[ ] [ ][ ]
x˙M
cosφ 0
v
y˙M = sinφ 0
ω
0
1
φ˙M

(2.3)

Phương trình động học của xe quy về điểm bám line C là:

[ ][

][ ]

x˙C
cosφ −d × sin φ
v
=
sinφ d × cosφ
y˙C
ω
0
1
φ˙C

(2.4)

Trong đó: là vận tốc dài vận tốc góc của xe được tính như sau:
v=

v r + v l ( ωr +ω l ) r
=
2
2
ω=

v r −v l ( ω r−ω l ) r
=
L
L

[ ]

r

2
¿> v =
r
ω
L

[]

(2.5)
(2.6)

r
2 ωr
−r ωl
L

[ ]

(2.7)

Với:
- r là bán kính bánh xe.
- Là tốc độ quay của bánh phải và bánh trái.
Phương trình động học của điểm tham chiếu R nằm trên đường line là:

[ ] [ ][

cos φ R 0
x˙R
v

y˙R = sin φR 0 R
ωR
0
1
φ˙R

]

(2.8)

13

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

Với v R , ω Rlà vận tốc dài, vận tốc góc mong muốn thiết kế cho xe.
Bộ điều khiển được thiết kế để đưa điểm bám đường C đến vị trí mong muốn R
với vận tốc mong muốn v R. Để điều khiển được, ta cần xác định các sai số bám line
trong toạ độ Muv như sau:

[][

][ ]

(2.9)

xe
cosφ sinφ 0 x R −x C
y e = sinφ cosφ 0 y R − y C
0
0
1 φR −φ C
φe

¿> { x e=¿ ( x − x ) cosφ+(y ¿ ¿R − y
R

C

C

)sinφ ¿ ye = ( x R −x C ) (− sinφ ) + ( y R − yC ) cosφ¿

φe =φ R −φC

(2.10)

Sau khi có giá trị sau số vị trí, ta đạo hàm chúng để có được sai số về vận tốc như sau:

[ ] [ ][

][ ]

(2.11)

v R cos φe −1

ye
x˙e
v
y˙ e = v R sin φ e + 0 −d−x e
ω
ωR
0
−1
φ˙ e

Thay (2.7) vào (2.11) ta được sai số về vận tốc:

[][ ]

[

v R cos φe
x˙e
y˙ e = v R sin φ e +
φ˙ e
ωR

−r y e r
+
2
L
−( d + x e ) r
L
2
−r

2
L

]

−r y e r
−
2
L
( d+ xe ) r ω r
ωl
L
2
r
2
L

[ ]

(2.12)

Mục đích của giải thuật điều khiển là làm cho điểm C bám theo điểm tham
chiếu R. Để làm điều này ta phải xác định các sai số x e , y e , θ e . Trên thực tế, vận tốc
thực sự của xe xấp xỉ với vận tốc mong muốn nên sai số x e =0 ,sai số y e được đo từ
cảm biến và ta cần tính tốn sai số θe . Để tính sai số này ta cho xe di chuyển theo
phương trước đó của xe một đoạn d s đủ nhỏ để khi nối hai điểm RR ' ta được tiếp tuyến
đường cong. Khi đó, ta có công thức xác định θe .

(

)

y e − y 'e
∆ ye
θe =arctan
=arctan ⁡(
)
ds
ds

14

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

Hình 5: Xe di chuyển đoạn d s trịn thời gian lấy mẫu.

2. Bộ lọc Kalman
2.1. Giới thiệu về bộ lọc Kalman
Bộ lọc Kalman, được Rudolf (Rudy) E. Kálmán công bố năm 1960, là thuật
toán sử dụng chuỗi các giá trị đo lường, bị ảnh hưởng bởi nhiễu hoặc sai số, để ước
đốn biến số nhằm tăng độ chính xác so với việc sử dụng duy nhất một giá trị đo
lường. Bộ lọc Kalman thực hiện phương pháp truy hồi đối với chuỗi các giá trị đầu
vào bị nhiễu, nhằm tối ưu hóa giá trị ước đốn trạng thái của hệ thống.
Bộ lọc Kalman được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật, phổ biến trong các ứng
dụng định hướng, định vị và điều khiển các phương tiện di chuyển. Ngoài ra, bộ lọc

Kalman cịn được ứng dụng để phân tích dữ liệu trong các lĩnh vực xử lý tín hiệu .
2.2. Quá trình ước lượng
Vấn đề chung của bộ lọc Kalman nhằm ước lượng biến trạng thái𝑥 ∈ 𝑅𝑛 của
quá trình điều khiển rời rạc được điều chỉnh bởi các phương trình tuyến tính ngẫu
nhiên khác nhau. Phương trình khơng gian trạng thái của bộ lọc:
𝑥𝑘 = 𝐴𝑥𝑘−1 + 𝐵𝑢𝑘−1 + 𝑤𝑘−1

[2.32]

Với giá trị 𝑧 ∈ 𝑅𝑚là:
𝑧𝑘 = 𝐻𝑥𝑘 + 𝑣𝑘

[2.33]

Biến ngẫu nhiên 𝑤𝑘, 𝑣𝑘 đặc trưng cho nhiễu quá trình và nhiễu đo của hệ.
Chúng độc lập với nhau, tần suất phân bố thông thường:
15

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

𝑝(𝑤)~𝑁(0, 𝑄)

[2.34]

𝑝(𝑣)~𝑁(0, 𝑅)

[2.35]

Trên thực tế, ma trận tương quan nhiễu quá trình Q và ma trận tương quan
nhiễu đo R có thể thay đổi sau mỗi bước thời gian hay giá trị, tuy nhiên để đơn giản,
trong hầu hết các trường hợp Q và R được xem là hằng số.
Ma trận vng A trong phương trình [2.32] thể hiện mối quan hệ của các biến
trạng thái ở thời điểm k-1 với thời điểm hiện tại k. Thực ra trên thực tế ma trận A thay
đổi sau mỗi bước thời gian, nhưng ở đây ma trận A xem như hằng số. Ma trận B thể
hiện mối liên hệ tín hiệu điều khiển 𝑢 ∈ 𝑅𝐿đối với biến trạng thái x. Ma trận H trong
phương trình [2.33] thể hiện mới liên hệ giữa biến trạng thái với tín hiệu ra z, H cũng
được xem là hằng số.
Những tính tốn căn bản của bộ lọc:
Định nghĩa:
−¿¿

^x k

= 𝐸{𝑥𝑘|𝑦1, 𝑦2 … 𝑦𝑘−1}là giá trị ước lượng của x k trước khi ta xử lý giá trị đo tại

thời điểm k.
^x k

+¿¿

= 𝐸{𝑥𝑘|𝑦1, 𝑦2 … 𝑦𝑘}là giá trị ước lượng của x k sau khi ta xử lý giá trị đo tại thời

điểm k.
𝑥̂𝑘 ∈ 𝑅𝑛 là giá trị ước lượng trạng thái sau tại bước k có được sau khi so sánh với giá
trị đo z k .Và chúng ta có sai số ước lượng trạng thái trước và sau:

{

e k ≡ xk −^x k
e k ≡ xk −^x k

[2.36]

Tương quan sai số ước lượng trước “priori”:
Pk = E { e k e k }

[2.37]

Tương quan sai số ước lượng sau “posteriori”:
T

[2.38]

Pk =E {e k ek

Khi lấy đạo hàm phương trình bộ lọc Kalman, với mục đích tìm một phương
trình để tính tốn trạng thái ước lượng posteriori 𝑥̂𝑘 thể hiện sự tương quan giữa giá trị
ước lượng priori 𝑥̂𝑘- và độ sai lệch giữa giá trị đo thực 𝑧𝑘 và giá trị đo ước lượng
𝐻𝑥̂𝑘- : ^x k = x^ k + K ( Z k −H x^ k )
[2.39]
Ma trận K trong [3.8] là ma trận độ lợi hay hệ số trộn để tối thiểu hóa phương trình
tương quan sai số posteriori. Biểu thức tính K để tối thiểu hóa phương trình [3.8] như
sau:
16

P k →0

Một cách nghĩ khác về giá trị hiệu chỉnh bù bởi K là nếu ma trận tương quan sai
số giá trị đo lường R tiến tới 0 thì giá trị đo được 𝑧𝑘 sẽ có độ tin cậy càng cao, trong
khi giá trị ước lượng H x k sẽ có độ tin cậy càng thấp. Mặt khác, nếu tương quan sai số
−¿ ¿
ước lượng priori Pk tiến tối 0 thì 𝑧𝑘 sẽ khơng đáng tin mà giá trị ước lượng H x ksẽ
càng đáng tin.
2.3. Bản chất xác suất của bộ lọc
Sự điều chỉnh cho 𝑥𝑘 trong [3.8] đã xác định bản chất ước lượng priori 𝑥̂𝑘-với
điều kiện tất cả các giá trị đo 𝑧𝑘 đều có nghĩa (Luật phân bố Bayer). Điều đó cho thấy
bộ lọc Kalman duy trì hai thời điểm đầu tiên của sự phân bố trạng thái:
E [ x k ]=^x k

[2.43]

E [ ( x k − x^ k ) ( x k − x^ k ) ]=P k
T

[2.44]

Phương trình ước lượng trạng thái posteriori phản ánh giá trị trung bình của phân bố
trạng thái. Tương quan sai số ước lượng trạng thái posteriori phản ánh sự thay đổi của phân bố
trạng thái. Ngồi ra ta cịn có:
p ( x k ∨z k ) N ( E [ x k ] , E [ ( x k − ^x k ) ( x k − ^x k )

T

])=N ( x^

k

, Pk )

[2.45]

2.4. Thuật toán Kalman rời rạc
Bộ lọc Kalman ước lượng tiến trình bằng cách sử dụng dạng điều khiển hồi
tiếp: bộ lọc ước lượng các trạng thái của quá trình tại một vài thời điểm và sau đó chứa
tín hiệu hồi tiếp trong các dạng của giá trị đolường. Do đó, phương trình bộ lọc
Kalman chia làm hai nhóm: phương trình cập nhật thời gian và phương trình cập nhật
giá trị đo lường. Phương trình cập nhật thời gian chịu trách nhiệm cho việc dự báo
trước (về mặt thời gian) của trạng thái hiện tại và ước lượng sai số tương quan để chứa
vào bộ ước lượng trước priori cho bước thời gian tiếp theo. Phương trình cập nhật giá
17

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

trị đo lường chịu trách nhiệm cập nhật cho tín hiệu hồi tiếp, nghĩa là cập nhật giá trị
mới vào giá trị ước lượng tước priori để tạo tín hiệu ước lượng sau posteriori tốt hơn.
Phương trình cập nhật thời gian cũng có thể được coi là phương trình dự đốn. Trong
khi đó phương trình cập nhật giá trị đo lường thì được xem như là phương trình hiệu
chỉnh.Vì vậy, thuật toán ước lượng cuốicùng đều giống nhau ở thuật toán dự đoán và
hiệu chỉnh để giải quyết vấn đề số học như hình vẽ dưới đây:

Hình 6: Quy trình thực hiện của bộ lọc Kalman.
Phương trình cập nhật thời gian cho bộ lọc Kalman rời rạc:
^x k = A ^x k−1 +B u k−1

[2.46]

T

−¿= A P k−1 A +Q ¿

Pk

[2.47]

Phương trình cập nhật giá trị đo lường cho bộ lọc Kalman rời rạc:
H
K k =P−¿
k

T

[2.48]

¿ ¿¿

^x k = x^ k K ( z k −H x^ k )

[2.49]

Pk = ( 1−K k H ) P−¿¿
k

[2.50]

Nhiệm vụ đầu tiên trong suốt quá trình cập nhật giá trị đo lường là tính tốn độ
lợi Kalman𝐾𝑘. Bước tiếp theo là xử lí giá trị đo thực được chứa trong 𝑧𝑘. Sau đó, tính
trạng thái ước lượng sau posteriori bằng cách kết hợp giá trị đo được theo công thức
𝑥̂𝑘 ở trên. Bước cuối cùng là tính giá trị sai số ước lượng tương quan posteriori vào
𝑃𝑘. Sau mỗi chu trình tính tốn của bộ lọc Kalman, các giá trị được cập nhật theo cặp,
tiến trình được lặp lại với ước lượng posteri ori của trạng thái trước dùng để dự đoán
ước lượng priori mới. Trạng thái đệ quy tự nhiên là một trong những điểm đặc trưng
của bộ lọc Kalman, nó thay thế điều kiện đệ quy ước lượng hiện tại cho giá trị đã qua.
18

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

Trong điều kiện thực hiện thực tế của bộ lọc, giá trị nhiễu tương quan R thường
được dùng làm giá trị ưu tiên để tính tốn cho bộ lọc. Trên thực tế, việc đo các giá trị
ma trận R là rất phổ biến bởi vì chúng ta có thể đo quy trình theo nhiều cách vì vậy mà
thường lấy mẫu giá trị để đưa ra khuynh hướng thay đổi của giá trị nhiễu.
Sự xác định rõ tương quan nhiễu quá trình Q thường rất khó bởi vì điều điển hình là
chúng ta khơng có khả năng quan sát trực tiếp tiến trình mà chúng ta đang ước lượng.
Đơi khi sự liên hệ tới những quy trình mẫu đơn giản có thể đưa ra những giá trị chấp
nhận được nếu một mẫu xen vào khơng chắc chắn đủ với tiến trình thông qua sự lựa

chọn Q . Chắc chắn trong trường hợp này,mẫu đó sẽ hi vọng rằng giá trị tiến trình là
đáng tin cậy.
Trong những trường hợp khác, dù muốn hay khơng chúng ta đều có cái chuẩn
hợp lí cho việc lựa các thơngsố, thường thì chất lượng bộ lọc sẽ tốt hơn nhiều lần khi
có chứa sự hiệu chỉnh các tham số Q và R.Sự hiệu chỉnh thường được thực hiện gián
tiếp, thường thì với sự giúp đỡ của một bộ lọc Kalman khác trong quy trình chung, liên
hệ như một hệ thống đồng nhất.
Với điều kiện Q và R là các hằng số thực,cả hai cho phép ước lượng sai số
tương quan 𝑃𝑘và độ lợi Kalman 𝐾𝑘 sẽ ổn định nhanh chóng và sau đó trở thành hằng
số.
Trong điều kiện luận văn, thông số Q và R được hiệu chỉnh dựa vào q trình
thử sai để dự đốn khuynh hướng hiệu chỉnh của hệ thống và tìm ra bộ thơng số phù
hợp nhất.

Hình 7: Tổng quan chu trình thực hiện bộ lọc Kalman hoàn chỉnh.

3. Giải thuật điều khiển
3.1 Bộ điều khiển PID.

19

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

Bộ điều khiển PID với thông số K p , K I , K Dcố định như trên, hệ thống chỉ làm
việc tốt trong điều kiện hệ số K p , K I , K Dđã được chỉnh định tối ưu và trong q trình

làm việc, các thơng số trong mơ hình khơng đổi.

Hình 8: Sơ đồ hệ thống điều khiển sử dụng PID.
Giải thuật tính tốn bộ điều khiển PID được cho bởi công thức:
u ( t )=K p e ( t )+ K I ∫ e ( t ) + K D

de (t )
dt

[2.63]

Trong đó các hệ số K p , K I , K Dlần lượt là các thơng số đặc trưng của các khâu tỷ
lệ, tích phân, vi phân của bộ điều khiển PID. Giá trị K p tác động lên sai số hiện tại, giá
trị K I tác động lên sai số trong quá khứ, trong khi đó giá trị K D ảnh hưởng lên tốc độ
thay đổi của sai số. Ảnh hưởng của ba thông số K p , K I , K Dđến chất lượng của hệ thống
được tổng hợp trong Hình 9: Ảnh hưởng của các thông số bộ điều khiển PID đến hệ
thống Thông số Thời gian lên ts Thời gian quá độ tqd Độ vọt lố Sai số xác lập K P
Giảm Thay đổi nhẹ Tăng Giảm K I Giảm Tăng Tăng Khử K D Thay đổi nhẹ Giảm Giảm
Không thay đổi.
Mặc dù bộ điều khiển PID có thể áp dụng rộng rãi cho nhiều vấn đề điều khiển
ngay cả khi chúng ta khơng nắm được mơ hình tốn mơ tả hệ thống. Tuy nhiên, khó
khăn cơ bản của bộ điều khiển PID là nó là một hệ thống điều khiển phản hồi với các
thơng số khơng đổi do đó nó sẽ nhạy cảm với nhiễu và thường khơng đáp ứng được
bài toán tối ưu. Để hệ thống hoạt động ổn định ở mức chấp nhận được, việc xác định
các hệ số K p , K I , K Dcủa bộ điều khiển PID là cần thiết và không phải là một bài tốn
dễ dàng.

Thơng số

Thời gian lên t s

Thời gian quá độ t qd

Độ vọt lố

Sai số xác lập

Kp

Giảm

Thay đổi nhẹ

Tăng

Giảm

20

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

KI

Giảm

Tăng

Tăng

Khử

KD

Thay đổi nhẹ

Giảm

Giảm

Khơng thay đổi

Hình 9: Ảnh hưởng của các thông số bộ điều khiển PID đến hệ thống.
Mặc dù bộ điều khiển PID có thể áp dụng rộng rãi cho nhiều vấn đề điều khiển
ngay cả khi chúng ta khơng nắm được mơ hình tốn mơ tả hệ thống. Tuy nhiên, khó
khăn cơ bản của bộ điều khiển PID là nó là một hệ thống điều khiển phản hồi với các
thơng số khơng đổi do đó nó sẽ nhạy cảm với nhiễu và thường khơng đáp ứng được
bài tốn tối ưu. Để hệ thống hoạt động ổn định ở mức chấp nhận được, việc xác định
các hệ số K p , K I , K Dcủa bộ điều khiển PID là cần thiết và không phải là một bài toán
dễ dàng. Phần tiếp theo giới thiệu thuật toán tối ưu hóa ngẫu nhiên Jaya và việc áp
dụng nó trong bài tốn xác định các thơng số cho bộ điều khiển PID để điều khiển hệ
con lắc ngược đơn và xe.

3.2 Cấu trúc bộ điều khiển PID cho robot hai bánh tự cân bằng
Ba bộ PID được sử dụng để điều khiển robot hai bánh tự cân bằng, bao gồm:
-

Bộ PID điều khiển góc nghiêng (ψ ¿

-

Bộ PID điều khiển vị trí ( θ )

-

Bộ PID điều khiển góc xoay ( ϕ )

Hình 10: Cấu trúc bộ điều khiển PID cho hệ robot hai bánh tự cân bằng.
Hàm truyền đạt bộ điều khiển PID liên tục:
G PID ( S )=

(

KI
U ( S)
s
=K P + + K D
s
1+ τS
E ( S)

)

[2.51]

Rời rạc hóa đạo hàm theo thời gian:

y (k )≈

f ( k )−f (k−1)
Ts

[2.52]

Rời rạc hóa tích phân theo thời gian:

21

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

k .T s

∫

y ( t ) dt= y ( k ) ≈ y ( k −1 )+

0

f ( k )−f ( k−1 )
.T s
2

[2.53]

Phép biến đổi rời rạc (z-Tranform)
∞

X [ z ] =Z { x [ k ] }=∑ x [k ] z−k

[2.54]

k=0

z= A e = A (cos θ+ J sin θ)

[2.55]

Ta có Z { x [ k−n ] }=z−n X [ z ] và Z { x [ k ] }=X [z ]

[2.56]

jθ

Do đó:
y ( k )=

−1
f ( k )−f (k −1)
F [ z ] −z F [ z ]
y [ z ] z −1
→ y [ z ]=
⟹

=
Ts
Ts
F [z] zTs

[2.57]

Và
y ( k )= y ( k −1 ) +

T
f ( k ) −f ( k−1)
y [ z ] T s z+1
. T s → Y [ z ] ( 1−z−1 )= s F [ z ] ( 1+ z −1 ) ⇒
=
2
2
F [ z ] 2 z −1

T z+ 1
U [ z]
z−1
=K p+ K i s
+Kd
E[ z]
2 z−1
z Ts

⇔

⇔

⇔

U [z ]
=
E[z]
U [z ]
=
E[z]
U [z ]
=
E[z]

K p ( z2 −z ) + K i

[2.58]

[2.59]

Ts 2
K
( z + z ) + d (z 2−2 z +1)
2
Ts
2

z −z

(

K p+ K i

(

K p+ K i

) (

)

T s Kd 2
T s Kd
Kd
+
z + −K p+ K i +
Z+
2 Ts
2 Ts
Ts
z2 −z

)(

)

T s Kd
T K
k
+

+ −K p + K i s + d z−1 + d z −2
2 Ts
2 Ts
Ts
−1

1−z

⇔ U [ z ] =z U [ z ] + aE [ z ] +b z E [ z ] +c z E [z ]

[2.60]

⇔ u [ k ] =u [ k−1 ] +ae [ k ] + be [ k−1 ] +ce [k −2]

[2.61]

−1

−1

Trong đó: a=K p + K i

−2

Ts Kd
Ts Kd
Kd
+
; b=−K p + K i + ; c=
2 Ts

2 Ts
Ts

[2.62]

22

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

4. Các thành phần chính của mơ hình
4.1. Mạch Điều Khiển Động Cơ Bước A4988
A4988 là một trình điều khiển vi
bước để điều khiển động cơ bước
lưỡng cực có bộ phiên dịch tích hợp để
vận hành dễ dàng. Điều này có nghĩa
là chúng tơi có thể điều khiển động cơ
Hình 11: Mạch điều khiển động
cơ bước A4988.

bước chỉ với 2 chân từ bộ điều khiển
của chúng tôi hoặc một chân để điều
khiển hướng quay và một chân để điều
khiển các bước.

THÔNG SỐ KỸ THUẬT

 Công suất ngõ ra lên tới 35V, dịng đỉnh 2A.
 Có 5 chế độ: Full bước, ½ bước, ¼ bước, 1/8 bước, 1/16 bước
 Điểu chỉnh dịng ra bằng triết áp, nằm bên trên Current Limit = VREF ×
2.5
 Tự động ngắt điện khi quá nhiệt.
Trình điều khiển cung cấp năm độ phân giải bước khác nhau: bước đầy đủ,
bước cao hơn, bước một phần tư, bước tám và bước thứ mười sáu. Ngồi ra, nó có một
chiết áp để điều chỉnh đầu ra hiện tại, ngắt nhiệt quá nhiệt và bảo vệ dòng điện chéo.

23

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

Hình 12: Bảng cấu hình chân tạo độ phân giải bước ra module A4988.
Điện áp logic của nó là từ 3 đến 5,5 V và dòng điện tối đa trên mỗi pha là 2A
nếu được cung cấp làm mát bổ sung tốt hoặc dòng điện liên tục 1A trên mỗi pha mà
không cần tản nhiệt hoặc làm mát.
CÁCH SỬ DỤNG
Lựa chn ch full hay ẵ hay ẳ s c thơng qua 3 pin MS1 MS2 MS3.
Mình thường nối thẳng 3 pin này với công tắc bit 3p để dễ thiết lập từ trên phần cứng.
Lưu ý là nếu thả nổi 3 pin này tức là mode full step.
Bật tắt động cơ thì thơng qua pin ENABLE, mức LOW là bật module, mức
HIGH là tắt module. Điều khiển chiều quay của động cơ thông qua pin DIR. Điều
khiển bước của động cơ thông qua pin STEP, mỗi xung là tương ứng với 1 bước (hoặc
vi bước)

Hai chân Sleep với Reset luôn nối với nhau.

Hình 13: Sơ đồ chân của trình điều khiển A4988.
Bây giờ chúng ta hãy quan sát sơ đồ chân của trình điều khiển và kết nối nó với
động cơ bước và bộ điều khiển. Vì vậy, chúng tơi sẽ bắt đầu với 2 chân ở phía bên
phải của nút để cấp nguồn cho trình điều khiển, chân VDD và Ground mà chúng tôi
cần kết nối chúng với nguồn điện từ 3 đến 5,5 V và trong trường hợp của chúng tơi, đó
sẽ là bộ điều khiển của chúng tơi, Arduino Bo mạch cung cấp 5 V. 4 chân sau dùng để
24

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

kết nối động cơ. Các chân 1A và 1B sẽ được kết nối với một cuộn dây của động cơ và
chân 2A và 2B với cuộn dây khác của động cơ. Để cấp nguồn cho động cơ, chúng ta
sử dụng 2 chân tiếp theo, Ground và VMOT, chúng ta cần kết nối chúng với Nguồn
điện từ 8 đến 35 V và chúng ta cũng cần sử dụng tụ tách có ít nhất 47 µF để bảo vệ bo
mạch điều khiển khỏi tăng điện áp.
Hai chân tiếp theo, Step và Direction là những chân mà chúng ta thực sự sử
dụng để điều khiển chuyển động của động cơ. Chân Direction điều khiển hướng quay
của động cơ và chúng tơi cần kết nối nó với một trong các chân kỹ thuật số trên bộ vi
điều khiển của chúng tôi, hoặc trong trường hợp của chúng tơi, tơi sẽ kết nối nó với
chân số 4 của Bảng Arduino của tôi.
Với chân Step, chúng tôi điều khiển các bước của động cơ và với mỗi xung
được gửi đến chân này, động cơ sẽ di chuyển một bước. Vì vậy, điều đó có nghĩa là
chúng ta khơng cần bất kỳ lập trình phức tạp nào, bảng thứ tự pha, đường điều khiển

tần số, v.v., bởi vì trình biên dịch tích hợp của Trình điều khiển A4988 sẽ đảm nhiệm
mọi thứ. Ở đây chúng ta cũng cần đề cập rằng 2 chân này không được kéo đến bất kỳ
điện áp nào bên trong, vì vậy chúng ta khơng nên để chúng trơi nổi trong chương trình
của chúng ta.
Tiếp theo là Pin SLEEP và mức logic thấp đặt bo mạch ở chế độ nghỉ để giảm
thiểu tiêu thụ điện năng khi động cơ không được sử dụng.
Tiếp theo, chân ĐẶT LẠI đặt bộ dịch sang trạng thái Trang chủ được xác định
trước. Trạng thái nhà hoặc Vị trí microstep nhà này có thể được nhìn thấy từ các Hình
này từ Biểu dữ liệu A4988. Vì vậy, đây là những vị trí ban đầu từ nơi động cơ khởi
động và chúng khác nhau tùy thuộc vào độ phân giải microstep. Nếu trạng thái đầu
vào cho chân này là mức logic thấp thì tất cả các đầu vào STEP sẽ bị bỏ qua. Chân
Reset là một chân nổi nên nếu chúng ta khơng có ý định điều khiển nó trong chương
trình của mình, chúng ta cần kết nối nó với chân SLEEP để đưa nó lên cao và kích
hoạt bo mạch.
4.2. Vi điều khiển STM32F103C8T6.

25

DO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANHDO.an.tot.NGHIEP.de.tai.he.THONG.XE.tu.HANH

TIEU LUAN MOI download : moi nhat

ĐỒ án tốt NGHIỆP đề tài hệ THỐNG XE tự HÀNH

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về