Bộ điều khiển mô hình dự báo cải tiến áp dụng cho mô hình cầu trục với hiệu ứng con lắc kép

Tóm tắt

Nghiên cứu này đề xuất một bộ điều khiển dự báo mô hình dựa trên
hàm Lyapunov cho hệ thống cầu trục con lắc đôi với chiều dài dây
treo thay đổi. Động lực học của hệ thống được xây dựng bằng cách
áp dụng phương pháp Euler-Lagrange. Dựa trên phương trình động
lực học, bộ điều khiển trượt bậc hai được xây dựng cho hệ thống di
chuyển tải trọng tới vị trí mong muốn đồng thời giảm rung lắc khi
chiều dài dây treo thay đổi, các trạng thái đầu vào của bộ điều khiển,
cũng như lực điều khiển không được kiểm soát chặt chẽ. Do đó bộ
điều khiển dự báo mô hình dựa trên hàm chức năng phụ trợ Lyapunov
được đề xuất nhằm giải quyết vấn đề trên, cho phép thiết lập các giới
hạn lực điều khiển cũng như biến trạng thái. Bộ điều khiển đảm bảo
ổn định thông qua ràng buộc bất đẳng thức với hàm chức năng phụ
trợ Lyapunov. Mô phỏng được thực hiện để xác thực tính chính xác và
hiệu quả của bộ điều khiển. Do các yêu cầu tính chính xác về vị trí,
góc dao động nhỏ, thời gian đáp ứng nên bộ điều khiển phải có chất
lượng cao và phù hợp với từng hệ thống để thích nghi với những tác
động phi tuyến bên ngoài gây ra những dao động không mong muốn.