Cấu trúc bài báo được trình bày thành bốn phần. Trong đó mô hình hệ thống được mô tả chi tiết trong phần II. Phần m đánh giá hiệu quả của hệ thống đề xuất thông qua chương ttình mô phỏng. Một số kết luận và hướng phát triển tiếp theo được đề cập trong phần IV.
Tóm tắt
Bài báo đề xuất luật điều kbiển chuyển động ổn định cho robot di động ba bánh đa hướng vói tham sổ của luật điều khiển được điều chỉnh bằng bộ điều khiển mờ. Luật điều khiển đề xuất cho phép tham số luật điều khiển thay đổi thích nghi vâi trạng thái của robot, cải thiện đáp ứng của hệ thống. Hiệu quả của phưưng pháp đề xuất được kiểm nghiệm qua một số trường hợp hoạt động và so sánh vói phương pháp thông thường.
Từ khóa: robot di động đa hưâng, ổn định tiệm cận, Lyapunov, logic mờ, điều khiển mờ
GIỚI THIỆU
Khả năng hoạt động tự quản tộ của robot di động tạo ra các ứng dụng đa dạng trong nhiều lĩnh vực. Một trong các vấn đề liên quan đến khả năng tự trị của robot di động là điều khiển ổn định. Bài toán điều khiển ổn định từ một vị ttí bất kỳ ttong môi trường làm việc tới vị trí đích có ý nghĩa trong trường hợp robot hoạt động ttong môi trường chưa biết trước [1]. Trường hợp này không yêu cầu đường đi cho trưốc mà chỉ cần thông tin về vị hí ban đầu và vị trí đích. Bộ điều khiển ổn định tiệm cận sẽ điều khiển robot từ vị trí bất kỳ về đích, ứng dụng ttong các bài toán điều khiển bám đường đi biết trước hoặc dẫn đường trong môi trường không biết trước.
Cơ cấu di động của các robot hiện nay là cơ cấu bánh xe, 2 bánh, 3 bánh hay 4 bánh. Trong đó cơ cấu ba bánh với bánh đa hướng (Omni) [2]-[3J cho phép robot di chuyển theo các hướng thường được sử dụng. Mô hình động học của robot đa hưóng là mô hình phi tuyến vì thế tiêu chuẩn ổn định Lyapunov [4] được sử dụng để đánh giá tính ổn đỊnh của hệ thống này. Tiêu chuẩn ổn định liên quan đến việc xác định hàm Lyapunov V > 0 và đạo hàm V < 0. Biến điều khiển liên quan đến vận tốc tuyến tính và vận tốc góc của robot hay vận tốc góc riêng của từng bánh xe. Một số các nghiên cứu đã đề xuất lựa chọn luật điều khiển vận tốc thỏa mãn tiêu chuẩn ổn định Lyapunov. [5], [6], [7].
Các luật đỉều khiển chuyển động ổn định ttong các đề xuất ở ttên liên quan đến các biến điều khiển và tham số của luật điều khiển. Khi áp dụng các tham số có điều kiện nhất định để luật điều khiển thỏa mãn tiêu chuẩn Lyapunov. Trong khi đó hình dạng đường đi và đáp ứng của hệ thống lại phụ thuộc vào việc lựa chọn các tham số này. Việc đánh giá lựa chọn tham số điều khiển để thu được kết quả tốt nhất cần được quan tâm xem xét.
Bài báo đề xuất một hệ thống đỉều khiển chuyển động ổn định robot di động đa hướng với luật điều khiển thỏa mãn tiêu chuẩn Lypunov và tham số luật điều khiển được điều chỉnh bằng bộ điều khiển mờ. Cơ sở của việc điều chỉnh tham số của luật điều khiển dựa ttên mục tiêu cải tiến tốc độ đáp ứng của hệ thống. Mối quan hệ hay sự thay đổi thích nghi giữa tham số của luật điều khiển với khoảng cách tới đích tương ứng phù hợp vói lý thuyết về logic mờ [8]. Bộ điều mờ [10]-[9] được xây dựng dựa trên lý thuyết về tập md và logic mò thích hợp với những hệ thống chưa đầy đủ thông tin hay mô hình của đối tượng do đó được sử dụng rất nhiều ttong các ứng dụng robot di động liên quan đến vấn đề tránh vật và dẫn đường trong môi trường không biết trước [11], [12], [13], [14], [15], Bộ điều mờ cho phép xác định mối quan hệ giữa tham số của luật điều khiển và tốc độ đáp ứng mà không cần mô hình cụ thể làm cho hệ thống điều khiển ổn định có cấu trúc đơn giản, dễ thực thi và khắc phục được hạn chế của bộ điều khiển ổn định thông thường.
Cấu trúc bài báo được trình bày thành bốn phần. Trong đó mô hình hệ thống được mô tả chi tiết trong phần II. Phần m đánh giá hiệu quả của hệ thống đề xuất thông qua chương ttình mô phỏng. Một số kết luận và hướng phát triển tiếp theo được đề cập trong phần IV.
Trần Như Chí, Nguyễn Thị Thanh Vân - Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội
(Nguồn: Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội)
