Thiết kế điều khiển trượt sử dụng hàm mũ áp dụng cho robot VNR T1 5-DOF

Tạp chí MCA
25/06/2021 12:16
Điều khiển trượt đã được nghiên cứu và áp dụng trong nhiều hệ thống công nghiệp do có khả năng bền vững và lớp đối tượng rộng. Điểm hạn chế ở điều khiển trượt truyền thống là tồn tại hiện tượng rung trong hệ, do tín hiệu điều khiển có thành phần không liên tục.
aa

Tác giả: Le Ngọc Trúc, Nguyễn Tùng Lâm

Tóm tắt: Điều khiển trượt đã được nghiên cứu và áp dụng trong nhiều hệ thống công nghiệp do có khả năng bền vững và lớp đối tượng rộng. Điểm hạn chế ở điều khiển trượt truyền thống là tồn tại hiện tượng rung trong hệ, do tín hiệu điều khiển có thành phần không liên tục. Nên khi thiết kế phải chấp nhận thời gian quá độ dài để có độ rung ở mức phù hợp hoặc ngược lại. Thông thường, độ rung có thể được khắc phục bằng việc sử dụng hàm tỉ lệ bão hòa hoặc một số hàm khác thay thế cho hàm xác định dấu. Để tạo ra tín hiệu điều khiển lớn trong giai đoạn tiến tới mặt trượt và duy trì tín hiệu điều khiển nhỏ trong giai đoạn trượt về gốc hệ tọa độ, bài báo đưa ra cách sử dụng hàm mũ theo biến trượt trong luật chuyển mạch. Nhờ đó, hệ thống nhanh chóng bắt kịp mặt trượt và làm giảm tổng thời gian quá độ. Khi hệ nằm trên mặt trượt, thì thành phần chuyển mạch trong tín hiệu điều khiển trở về duy trì ở giá trị đủ nhỏ để gần như không gây ra độ rung trong giai đoạn trượt. Bộ điều khiển sử dụng hàm mũ được áp dụng cho robot VNR T1 5 bậc tự do. Các kết quả mô phỏng được thực hiện trên mô hình vật lý ảo MATLAB/Simscape Multibody của robot đã phản ánh tính hiệu quả của cách tiếp cận này.

Abstract: Sliding mode control (SMC) has been studied and applied in various industrial systems due to its robustness and wide applicability. The drawback of conventional SMC is that the chattering phenomenon exists in the system caused by the control signal having discontinuous component. Therefore we have to accept a long system’s transient time to receive a small chattering level. Commonly, the chattering problem can be overcome by using a saturation function or some other functions instead of the signum function. In order to create a large control signal during reaching phase and maintain a small control value during the sliding phase, the paper presents a SMC which uses an exponential func-tion in the switching law. Hence, the system can catch up the sliding surface quickly and to reduce the total settling time. While the system going on the sliding manifold, the reaching part of the control law preserves a small enough value such that it almost does not make the chatter-ing degree in the sliding phase. The proposed SMC is applied to the 5-DOF VNR T1 robot. Simulation results performed on the quasi-physical robot model using MATLAB/Simscape Multibody reflect the effectiveness of this approach.

Đọc đầy đủ tại đây

tan-hoang-minh
Tin bài khác
Nhà máy Mỹ tăng tốc tự động hóa nhưng đang đối mặt với một “nút thắt” khác

Nhà máy Mỹ tăng tốc tự động hóa nhưng đang đối mặt với một “nút thắt” khác

Làn sóng đầu tư mới đang thúc đẩy ngành sản xuất Mỹ mở rộng nhà máy, sản xuất chip, pin, robot, tàu biển và thiết bị quốc phòng. Tuy nhiên, bên cạnh bài toán thiếu lao động, một thách thức ít được chú ý đang ngày càng rõ nét: làm thế nào để giữ lại tri thức và kinh nghiệm vận hành khi lực lượng lao động già hóa và các chuyên gia lần lượt nghỉ việc?
Hà Nội hỗ trợ lắp điện mặt trời mái nhà: Để chính sách đi vào cuộc sống

Hà Nội hỗ trợ lắp điện mặt trời mái nhà: Để chính sách đi vào cuộc sống

Chính sách hỗ trợ tối đa 6 triệu đồng cho mỗi hộ lắp điện mặt trời mái nhà và hệ thống lưu trữ được kỳ vọng tạo thêm động lực phát triển nguồn điện tại chỗ. Tuy nhiên, với người dân, quyết định đầu tư không chỉ phụ thuộc khoản hỗ trợ mà còn liên quan đến chi phí ban đầu, thời gian hoàn vốn, chất lượng thiết bị và an toàn vận hành.
Nhận định phiên giao dịch ngày 25/9: Giữ danh mục, hạn chế việc bắt đáy thêm

Nhận định phiên giao dịch ngày 25/9: Giữ danh mục, hạn chế việc bắt đáy thêm

Áp lực điều chỉnh tiếp tục gia tăng khiến VN-Index rời xa mốc 1.800 điểm. Trong bối cảnh lực cầu chưa đủ mạnh, nhà đầu tư nên duy trì danh mục hiện tại, hạn chế bắt đáy và chờ tín hiệu tích cực rõ hơn tại các vùng hỗ trợ.
Gần 40.000 trẻ em cả nước vui đón Trung thu cùng Vinamilk

Gần 40.000 trẻ em cả nước vui đón Trung thu cùng Vinamilk

Từ vùng cao đến biên giới, hải đảo, gần 40.000 trẻ em khắp cả nước đã được tham gia các hoạt động vui hội trăng rằm, trải nghiệm những sân chơi bổ ích và đón nhận các phần quà dinh dưỡng từ Vinamilk. Trong đó, chương trình "Trăng về đại ngàn - Vui hội Trung thu" dành cho trẻ em thụ hưởng Quỹ sữa Vươn cao Việt Nam tại Đắk Lắk là một điểm nhấn, góp phần mang đến cho các em một mùa Trung thu ý nghĩa.
Thị trường chứng khoán ngày 24/9: VN Index mất hơn 26 điểm, nhóm Vingroup tạo áp lực lớn đến chỉ số

Thị trường chứng khoán ngày 24/9: VN Index mất hơn 26 điểm, nhóm Vingroup tạo áp lực lớn đến chỉ số

VN Index tiếp tục lao dốc, mất sâu mốc 1.800 điểm và đang thử thách vùng hỗ trợ tại đường MA50. Tuy nhiên, gần 15 trong tổng số 26,56 điểm giảm lại đến từ nhóm Vingroup, cho thấy bức tranh bên dưới chỉ số không hoàn toàn đồng nghĩa với một cuộc bán tháo toàn thị trường.
Phát triển công nghiệp vật liệu: Từ lợi thế tài nguyên đến làm chủ công nghệ

Phát triển công nghiệp vật liệu: Từ lợi thế tài nguyên đến làm chủ công nghệ

Chiều 24/9, Ban Tuyên giáo Trung ương chủ trì, phối hợp với Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng các cơ quan liên quan tổ chức Hội thảo "Tuyên truyền, phổ biến, quán triệt Kết luận số 83-KL/TW ngày 8/8/2026 của Bộ Chính trị về phát triển công nghiệp vật liệu Việt Nam.
111 đảng viên thuộc Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam được trao tặng Huy hiệu đảng

111 đảng viên thuộc Đảng bộ Liên hiệp Hội Việt Nam được trao tặng Huy hiệu đảng

Sáng ngày 24/9/2026, tại trụ sở Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam), Đảng ủy Mặt trận Tổ quốc Việt Nam, các đoàn thể Trung ương và Đảng ủy Liên hiệp Hội Việt Nam tổ chức Lễ trao tặng huy hiệu Đảng cho 111 đảng viên thuộc Đảng bộ được xét tặng vào dịp Quốc khánh 2/9/2026.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 25/9/2026: Tuổi Ngọ tài lộc khởi sắc, tuổi Mão nên tránh nóng vội

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 25/9/2026: Tuổi Ngọ tài lộc khởi sắc, tuổi Mão nên tránh nóng vội

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 25/9/2026 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên và sức khỏe.
Đào tạo CNC: Từ cập nhật công nghệ đến xây dựng mạng lưới nhân lực

Đào tạo CNC: Từ cập nhật công nghệ đến xây dựng mạng lưới nhân lực

Trong sản xuất cơ khí hiện đại, làm chủ công nghệ CNC không chỉ phụ thuộc vào thiết bị mà còn đòi hỏi đội ngũ nhân lực có khả năng vận hành, lập trình và chuyển giao công nghệ.
Làm thế nào để nâng cao độ tin cậy của hệ thống điều khiển?

Làm thế nào để nâng cao độ tin cậy của hệ thống điều khiển?

Trong các nhà máy hiện đại, độ tin cậy của hệ thống điều khiển có ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất, chất lượng sản phẩm và thời gian vận hành. Với những quy trình liên tục hoặc theo mẻ có giá trị sản phẩm cao, một sự cố nhỏ ở bộ điều khiển, nguồn điện, cảm biến hay mạng truyền thông cũng có thể dẫn tới gián đoạn sản xuất đáng kể. Vì vậy, nâng cao độ tin cậy cần được xem xét ngay từ khâu thiết kế thay vì chỉ xử lý khi sự cố xảy ra.