TẠP CHÍ CÔNG THƯƠNG ĐIỆN TỬ - CƠ QUAN THÔNG TIN LÝ LUẬN CỦA BỘ CÔNG THƯƠNG
Tạp chí Công Thương - Các kết quả nghiên cứu
Quay về Tạp chí Công Thương
e-ISSN 3093-3994
ISSN 0866-7756
DOI: 10.62831
Đăng nhập
Số phát hành: Số 25 - Tháng 9 - 2026 Khoa học - Kỹ thuật

Mô hình hóa và điều khiển bộ con quay hồi chuyển cho robot tự cân bằng hai bánh dưới tác động của nhiễu

Xuất bản: tháng 10 3, 2026

Tóm tắt

Bài viết xây dựng mô hình phi tuyến theo phương dọc cho robot tự cân bằng hai bánh tích hợp Paired CMG quay ngược chiều. Mô hình mô tả sự liên kết giữa chuyển động tịnh tiến, góc nghiêng thân, mômen bánh xe và mômen CMG. Cấu trúc điều khiển lai được đề xuất, trong đó bánh xe tạo mômen duy trì và trao đổi động lượng với mặt đất, còn Paired CMG xử lý đáp ứng quá độ nhanh. 8 phép thử trên mô hình Paired CMG một trục đều đạt. Với góc nghiêng ban đầu 2°, hệ trở về miền ±0,5° sau 1,07s. Xung lực 10 N kéo dài 0,2s tại độ cao 1 m gây góc lệch cực đại 0,422°. Mômen bậc thang 5N·m làm gimbal bão hòa sau 5,20s và thân vượt ngưỡng ngã sau 6,53s. Kết quả xác định giới hạn của CMG đơn và thiết lập bộ thử cho mô hình lai; hiệu năng của hệ bánh xe-CMG sẽ được đánh giá sau khi xác định đầy đủ thông số bánh xe.

Từ khóa
robot tự cân bằng hai bánh con lắc ngược Paired CMG phân bổ mômen

Tài liệu tham khảo

1.
Bedrossian, N. S., Paradiso, J., Bergmann, E. V., & Rowell, D. (1990). Steering law design for redundant single-gimbal control moment gyroscopes. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 13(6), 1083-1089. https://doi.org/10.2514/3.20582
DOI: doi.org/10.2514/3.20582
2.
Ghaffari, A., Shariati, A., & Shamekhi, A. H. (2016). A modified dynamical formulation for two-wheeled self-balancing robots. Nonlinear Dynamics, 83(1-2), 217-230.
3.
Grasser, F., D’Arrigo, A., Colombi, S., & Rufer, A. C. (2002). JOE: A mobile, inverted pendulum. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 49(1), 107-114.
4.
Kurokawa, H. (2007). Survey of theory and steering laws of single-gimbal control moment gyros. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 30(5), 1331-1340.
5.
Pathak, K., Franch, J., & Agrawal, S. K. (2005). Velocity and position control of a wheeled inverted pendulum by partial feedback linearization. IEEE Transactions on Robotics, 21(3), 505-513. https://doi.org/10.1109/TRO.2004.840905
DOI: doi.org/10.1109/tro.2004.840905
6.
Winder, S. W. (1978). Steering laws for double-gimbal control moment gyros. In Fourth Inter-Center Control Systems Conference (NASA CP-007, pp. 157-173). National Aeronautics and Space Administration.

Cùng chuyên mục

Bài viết liên quan

Các bài trong chuyên đề «Khoa học - Kỹ thuật».

Xem thêm bài viết