báo cáo điều khiển thông minh đề tài thiết kế bộ điều khiển cho hệ xe 2 bánh cân bằng

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BÁO CÁO ĐIỀU </b>

<b>KHIỂN THÔNG MINH</b>

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ XE 2 BÁNH CÂN

BẰNG

<small>GVHD: TS. TRẦN ĐỨC THIỆN</small>

<small>NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN: Nguyễn Quang Trung-21151487 Nguyễn Hoàng Nghĩa-21151138 Vũ Nam Bình-21151074</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>VẤN ĐỀ CHÍNH</b>

<small>• Chương 1: Mơ hình hóa hệ xe 2 bánh cân bằng </small>

<small>• Chương 2: Thiết kế và mơ phỏng bộ điều khiển mờ </small>

<small>• Chương 3: Thiết kế bộ điều khiển mạng thần kinh</small>

<small>• Chương 4: Sử dụng giải thuật GA để điều chỉnh </small>

<small>thông số bộ điều khiển PD mờ</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>CHƯƠNG 1: MƠ HÌNH HĨA HỆ XE 2 BÁNH CÂN BẰNG</b>

<small>3</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>MƠ HÌNH VÀ THƠNG SỐ </b>

<small>4</small>

<small>Mơ hình của xe 2 bánh cân bằng Thông số của xe 2 bánh cân bằng </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>CÁC CƠNG THỨC TÍNH THƠNG SỐ</b>

<small>5</small>

<small>- Mơ hình động học của động cơ DC :</small>

<small>- Moment ngõ ra của động cơ :</small>

<small> </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>CÁC CƠNG THỨC TÍNH THƠNG SỐ</b>

<small>6</small>

<small>- Phương trình bánh xe trái: </small>

<small>- Phương trình bánh xe phải: </small>

<small>- Tổng phương trình 2 bánh:</small>

<small> </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>CÁC CƠNG THỨC TÍNH THƠNG SỐ</b>

<small>8</small>

<small>- Phương trình vi phân tuyến tính mơ tả hệ xe:</small>

<small>- Hệ phương trình khơng gian trạng thái:Với:</small>

<small> </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ </b>

<b>MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN MỜ</b>

<small>9</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b><small>XÂY DỰNG HÀM LIÊN THUỘC VÀ LUẬT MỜ </small></b>

<small>Quy tắc mờ của ngõ vào EQuy tắc mờ của ngõ vào DE</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>XÂY DỰNG MƠ HÌNH MALAB SIMULINK</b>

<small>12</small>

Xây dựng tồn bộ hệ thống trên Simulink

Khối Matlab Function mơ tả phương trình khơng gian trạng thái của hệ thống

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<b>XÂY DỰNG MƠ HÌNH MALAB SIMULINK</b>

<small>13</small>

<small>Chương trình mơ tả thơng số hệ thống</small>

<small>Vị trí đặt</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b><small>MƠ PHỎNG ĐÁP ỨNG NGÕ RA CỦA HỆ THỐNG</small></b> ₁₄

<small>Xung cấp cho bộ điều khiểnSai số xác lập của góc nghiêngSai số lập trình của vị trí</small>

<small>Ngõ vào của đối tượng điều khiển</small> ^{Đáp ứng ngõ ra của góc} ^{Đáp ứng ngõ ra của vị trí}

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MẠNG THẦN KINH</b>

<small>15</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

Bộ điều khiển PD mờBộ quan sát

<small>Mơ hình huấn luyện mạng thần kinh trong Simulink</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<b>XÂY DỰNG BỘ ĐIỀU KHIỂN MẠNG THẦN KINH THAY THẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PD MỜ</b>

<small>Thiết lập scope cho ngõ vào Thiết lập scope cho ngõ ra </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<b>SCOPE QUAN SÁT TIỀN VÀ HẬU XỬ LÝ CỦA PD MỜ VỚI NN SAU HUẤN LUYỆN</b>

<small>20</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<b>SCOPE QUAN SÁT GIỮA ĐÁP ỨNG CỦAPD MỜ VỚI NN SAU HUẤN LUYỆN </b>

<b>SCOPE QUAN SÁT GIỮA ĐÁP ỨNG CỦAPD MỜ VỚI NN SAU HUẤN LUYỆN </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<b>CHƯƠNG 4: SỬ DỤNG GIẢI THUẬT GA ĐỂ ĐIỀU CHỈNH </b>

<b>THÔNG SỐ BỘ ĐIỀU KHIỂN PD MỜ</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<b>CẤU TRÚC GIẢI THUẬT GA </b>

<small>23</small>

• Bước 1: Khởi tạo quần thể các nhiễm sắc thể.

• Bước 2: Xác định giá trị thích nghi của từng nhiễm sắc thể.

• Bước 3: Sao chép lại các nhiễm sắc thể dựa vào giá trị thích nghi của chúng và tạo ra những nhiễm sắc thể mới bằng các phép tốn di truyền.

• Bước 4: Loại bỏ những thành viên khơng thích nghi trong quần thể.

• Bước 5: Chèn những nhiễm sắc thể mới vào quần thể để hình thành quần thể mới.

• Bước 6: Nếu mục tiêu tìm kiếm đạt được thì dừng, nếu khơng trở lại bước 3.

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<b>THƠNG SỐ PID ĐƯỢC CHỈNH TỰ ĐỘNG DÙNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN VỚI CÁC TÙY CHỌN </b>

• Mã hóa thập phân: dấu chấm thập phân ở vị trí số 2, lấy 4 chữ số có nghĩa.

• Khởi động quần thể đầu tiên: ngẫu nhiên.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<b>CHƯƠNG TRÌNH GA </b>

<small>25</small>

3

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<b>CHƯƠNG TÌNH GA </b>

5

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<b>QUÁ TRÌNH CHẠY THẾ HỆ CON</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<b>CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE </b>

<small>29</small>

</div>