Bài toán hóc búa....

[vn00730]

Tôi thấy các bác tranh cãi nhiều nhưng ko kết quả là vì bác F thì ra đề bài không rõ chút nào. Bác đòi người ta phải đưa ra mô hình toán học, sơ đồ điều khiển trong khi bác mô tả đối tượng điều khiển chẳng toán học chút nào. Thiết nghĩ, với đầu bài như của bác F đưa ra, bác longimi làm như thế có thể xem là đạt yêu cầu về mặt nhiệm vụ thư. Tuy nhiên, thực tế thì bác F lại muốn một kết quả là điều khiển hệ MIMO. Theo tôi bác F nên đưa ra câu hỏi rõ ràng về mặt toán học tạo điều kiện cho người đọc hiểu hơn. Tôi thấy tinh thần của bài toán cũng hay đấy chứ, chỉ có điều diễn nôm làm cho sai lệch hết cả tinh thần của nó.

[longimi]

1) Tôi không nói bạn đúng trong mô hình giải vừa rồi đâu?? Không hiểu bạn bảo là tôi công nhận bạn đúng ở chỗ nào?

2) Bạn thích cãi thì cứ cãi, tôi không có thời gian tranh luận với bạn nữa. Bạn làm nhiều tiền cứ việc làm, rất xin lỗi là tôi không có thời gian bàn cãi kiểu này. Tôi đã chỉ ra cách bạn điều khiển là không đáp ứng được yêu cầu bài toán từ các phần trước rồi, bạn không chịu xem lại, rất tiếc, tôi không có thời gian.

3) Bạn là ai, nhiều người biết bạn là ai? Tôi đâu quan trọng điều đó, vậy nên nếu bạn làm việc và giải quyết bài toán điều khiển, tôi rất trân trọng, còn bạn nói và nói thế này, tôi không có thời gian bàn cãi với bạn, mong thông cảm.

4) Tôi ở đây, đưa ra một vấn đề mang tính chất lý luận ở mức độ khái niệm điều khiển. Muốn lý luận được, thì phải giải được những bài toán cụ thể, và tôi đã đơn giản bài toán tối đa để mọi người suy nghĩ giải quyết rồi. Tôi muốn trao đổi với những người thực sự muốn nghiên cứu. Tôi không đánh đố, bạn hiểu làm tôi với những người khác trong diễn đàn này khi cho rằng tôi muốn chứng tỏ này, chứng tỏ kia, và muốn hạ gục những người trong diễn đàn? Bạn sai rồi, tôi đưa vấn đề ra để cùng nghiên cứu và giải quyết. Nếu như ý tưởng quá đơn giản như vậy, tôi cần gì phải đưa ra đây và treo những giải thưởng vui như vậy? Đừng suy bụng ta ra bụng người. Tôi không thích thái độ đó.

5) Tôi trả lời lần cuối, điều khiển của bạn vẫn là điều khiển vị trí. Vấn đề điều khiển kinh điển điều khiển vị trí và điều khiển lực đi ngược lại với nhau. Chính vì vậy đây là điều khó khăn của bài toán, bài toán này thực sự là khó chứ không phải là đố mẹo. Nếu bạn thích nghiên cứu thì xin mời bạn tiếp tục cùng nghiên cứu. Kể cả tôi cũng không có được lời giải gọi là chính xác nữa, vì như tôi đã nói, quan niệm điều khiển của tôi hoàn toàn khác với những cái mà các bạn đang suy nghĩ. Chính vì vậy, tôi chỉ ra những điểm khó khăn khi mà các bạn làm theo cách điều khiển kinh điển. Nhưng vì từ đầu đến giờ, chưa ai đưa ra bài toán điều khiển đầy đủ một cách chi tiết cả, vậy nên tôi chẳng nói gì được hết. Nếu bạn thích cho rằng mình đúng, vậy thì bạn đã đúng, tôi không tranh luận. Ai cũng hiểu phía sau bài toán này có cái gì đó không ổn nếu chỉ điều khiển vị trí. Chính vì vậy mọi người mới không lên tiếng, cái đó là cái khó, đừng coi thường bài toán này, và xin đừng coi thường tôi theo cái nghĩa tôi sử dụng mấy con chip để trêu chọc người khác.

Năm mới chúc bạn làm việc tốt và thành đạt
Chúc vui.

Tôi chẳng muốn đôi co với bác làm gì nhưng tôi có 2 điều muốn muốn nói để mọi người tham khảo
1. F đã nói "Kể cả tôi cũng không có được lời giải gọi là chính xác nữa" thì bác ra bài toán làm gì lại còn đề ra ai giải đúng có thưởng nữa. -> theo tôi lên đổi tên chủ đề.
2. F lên sửa là " Kể cả NEWTON, hay một nhà bác học vĩ đại nào đó còn không có lời gỉ" thì tôi sẽ không đọc luồng này và cũng không post bài tôi nghĩ bác viết câu này là quá coi thường những người tham gia diễn đàn này bạn nên xem lại.
3. Theo tôi nghĩ là với mỗi bài toán vấn đề quan trọng nhất là tìm được lời giải có thể = cách này hay cách khác.

[toymaker]

Xin hỏi luồng này còn hạn sử dụng không vậy?
Bài toán hay thế mà...

[falleaf]

Nghiên cứu thử đi, nó vẫn luôn là bài toán cần phải được thảo luận

[falleaf]

Tôi chẳng muốn đôi co với bác làm gì nhưng tôi có 2 điều muốn muốn nói để mọi người tham khảo
1. F đã nói "Kể cả tôi cũng không có được lời giải gọi là chính xác nữa" thì bác ra bài toán làm gì lại còn đề ra ai giải đúng có thưởng nữa. -> theo tôi lên đổi tên chủ đề.
2. F lên sửa là " Kể cả NEWTON, hay một nhà bác học vĩ đại nào đó còn không có lời gỉ" thì tôi sẽ không đọc luồng này và cũng không post bài tôi nghĩ bác viết câu này là quá coi thường những người tham gia diễn đàn này bạn nên xem lại.
3. Theo tôi nghĩ là với mỗi bài toán vấn đề quan trọng nhất là tìm được lời giải có thể = cách này hay cách khác.

Bạn nên hiểu vấn đề cách giải, lý luận, sẽ thuyết phục người ta mà không cần phải giải gì cả, đây là một vấn đề quan niệm rất quan trọng về telerobotics và haptics mà tôi muôn giới thiệu cho mọi người.

[diennang]

Chủ đề quá hay mà sao không thấy ai tiếp tục vậy. Bác F có thể cho thêm 1 số gợi ý đc ko. Các cao thủ đâu hết rùi

[falleaf]

Oki,

Các bạn quan sát một vật, rõ ràng, khi các bạn tác động lực vào, thì vật đó chuyển động, trong môi trường không trọng lượng, một vật sẽ chuyển động tịnh tiến thẳng đều, hoặc đứng yên, nếu không có lực tác dụng.

Mặc dù không trọng lực, nhưng trọng lực là lực ngoài, nhưng bản thân vật đó, luôn luôn phải có khối lượng. Đối với một vật xoay, dù nó có cân bằng thế nào (đĩa tròn đều đồng trục, trục thẳng đứng, đĩa nằm ngang), thực tế là, vật đó cũng sẽ được coi là không trọng lực, nhưng nó vẫn có moment quán tính.

Việc điều khiển một robot hoàn toàn khác với một thiết bị tương tác với con người. Điều khiển robot, là các bạn muốn bám theo một đường chuyển động, hoặc một lực nào đó (position tracking, force tracking), và người ta lấy đại lượng để ước lượng gọi là tracking error (force hoặc position) để làm performance index.

Nhưng mà đối với một con người, già như bà nội của F chẳng hạn, mặc dù gần 90, tay run bần bật, những xin thưa, ai trồng cây giỏi được như bà, bà vẫn thích cầm dao gọt trái cây cho F ăn, mặc dù nếu ai nhìn thấy bà cầm dao thì chỉ muốn đứng xa vì tay bà nội của F thực sự run bần bật.

Như vậy, tracking có phải là cái performance index tốt để mô tả một đối tượng (con dao) hay không? Huống hồ chi là, con dao đó đặt trong môi trường không trọng lực.

Cái sai lầm của con người ta, đó là cố gắng đi thực hiện những cái gọi là điều khiển để đạt đến cái gọi là tự động. Trong bài toán này, chính là đưa ra một nghịch lý.

Như vậy, coi cái thanh gắn với động cơ là một đối tượng. Bạn hãy tìm cách mô tả đối tượng đó là một vật, và chỉ cho người ta thấy khối lượng và moment quán tính của nó bằng bao nhiêu.

Hãy mô hình hoá động cơ một cách thật đơn giản, bằng một hàm truyền

[latex]G = \frac{k}{as+b} [/latex]

Như vậy, cái vật này đối với con người là một vật có damper (giảm xốc), spring (lò xo) và khối lượng hay moment quán tính của nó, tuỳ theo bạn coi là nó chuyển động xoay hay chuyển động tịnh tiến trong phạm vi nhỏ.

Vậy thì cái damper, hoặc spring, lý tưởng, trong môi trường không trọng lực, nó vẫn tồn tại. Và nếu như một vật được xây dựng bằng damper, spring và một cái mass (cục khối lượng), trong môi trường không trọng lực nó sẽ như thế nào? Hãy thử tìm cách điều khiển hệ thống để đạt được điều này. Đừng cố làm tracking force hoặc tracking position, vì các giải pháp này sẽ đi đến chỗ không thể giải quyết được vấn đề. Nếu tracking position, thì sẽ không điều khiển được force và ngược lại.

Bài toán trở thành, điều khiển để mô tả đối tượng.

Chúc vui

[benq]

Nếu chỉ điều khiển thanh "đặt đâu ngồi đó", thì chỉ cần điều khiển tốc độ. Bài toán trở thành bài toán regulator (set point = 0), phản hồi tốc độ. Mục tiêu là điều khiển sao cho tốc độ = 0, không quan tâm đến vị trí. Dùng tacho generator để lấy tín hiệu phản hồi. Nếu dùng encoder thì lấy đạo hàm tín hiệu trước khi hồi tiếp về.

Nếu quan tâm 1 chút đến "haptic", ta có thể thiết kế điều khiển sao cho u đạt (lớn/nhỏ) như mong muốn bằng nhiều phương pháp. VD: chọn vị trí cực nếu dùng pole palcement; chọn Q, R nếu dùng LQR; chọn W1, W2 nếu dùng Hinf loop shaping...

[hoang_nam]

Đơn giản hóa vấn đề

Mình nhận thấy bài toán của bạn đặt ra rất hay.
Tuy nhiên có một số điểm mình thấy chưa được ổn do các thông số chỉ chung chung ah. Một hệ nhỏ làm sao có thể đáp ứng hết tất cả các yêu cầu được.
Để giải bài toán này mình thấy có 2 vấn đề cần giải quyết có gì mọi người cho ý kiến.
1. Hệ ban đầu => Hệ không trọng lượng.
Lúc này khi ta tác động 1 lực vào thanh gỗ thì thanh gỗ sẽ quay và quay đều mãi mãi (Do các lực tác động vào =0). Cái này thì mấy bạn giải rồi.
2. Xác định vị trí hiện tại của thanh gỗ (Xem như hệ đã đạt được trạng thái không trọng lượng).
-Ta giả sử:
+ M: momen tác động vào thanh gỗ.
- Mmin: Momen vừa đủ của motor để ta có thể tác động xoay thanh gỗ.
- Mq : Momen quán tính lớn nhất có thể tạo ra được do tác động từ tay người.
- Mmax: Momen lớn nhất hệ có thể chịu được.

Vậy điều kiện để hệ đáp ứng được là:
Mq < Mmin < M < Mmax.

M tạo ra quán tính Mq < M nên từ điều kiện Mq< Min nên ta có thể tính toán được Mmax.

Nếu M > Mmax => sự vọt lố (không chính xác).
Nếu M < Min => Không có gì xảy ra cả.
Tùy theo khối lượng của thanh gỗ, lực tác động của tay người, momen của động cơ... mà ta tìm ra các thông số cần thiết.

Mình hiểu biết nông cạn nên chỉ nghĩ được vậy. Có gì mọi người chỉ bảo thêm. Em mới vào nghề

[stablize]

Có thể liên tưởng bài này đến điều khiển đầu đọc đĩa cứng nhỉ. Đĩa cứng đã có thời bị đe dọa thay thế bởi flash memory nhưng với sự phát triển của kĩ thuật điều khiển, đĩa cứng vẫn sẽ còn ngự trị trong thời gian dài.

Về vấn đề tranh luận về bài toán này, tất nhiên là sẽ có nhiều lời giải. Để tranh luận thuyết phục nhất thì nên

1. Viết phương trình động học để xác định hàm truyền
2. Xác định phương pháp điều khiển, sau đó loop sharping nếu cần thiết.
3. Đẩy lên Matlab mà simulation cho mọi người xem.

Không cần kết quả đẹp, làm đến bước ba là đã có cảm hứng và cảm thấy yêu thích điều khiển học rồi.

Đệ đã thí nghiệm bài toán inverted pendulum gần giống với bài này bằng LQR + servo từ năm 2 rồi. Một thí nghiệm điển hình của control theory.

[Ari@132]

mình thấy ý tưởng điều khiển vị trí cũng rất hay đấy chứ. Đầu ra của bộ điều khiển có một khối limiter coi như là lực lớn nhất để giữ đc thanh ở trạng thái tĩnh. Nếu có người tác động thì tín hiệu điều khiển sẽ gặp giới hạn và setpoint đc update đồng thời reset bộ tích phân (nếu có)

[trinhhadem]

Có một bài toán này, gửi cho mọi người thi nhau về điều khiển giải chơi. Chỉ cần nói về phương pháp mô hình hóa, hoặc chỉ ra mô hình hệ điều khiển mà thôi.

Có một cái động cơ DC, có encoder (độ phân giải muốn bao nhiêu cũng được). Gắn một cái thanh vuông góc với trục động cơ (khi động cơ quay thì cái thanh nó quay vòng vòng), một đầu của thanh được gắn cứng với trục động cơ (thanh có độ dài và khối lượng, mọi thông số cần thiết của thanh đều biết).

Đặt động cơ nằm ngang trên mặt bàn. Nếu không có điện áp áp vào đồng cơ, khì thanh sẽ rớt xuống như một con lắc, và có hướng vuông góc với mặt bàn.

Bài toán đặt ra là, làm sao để điều khiển cái thanh như không có trọng lực, có nghĩa là mình kéo cái thanh đi đâu, thì cái thanh nằm yên ở đó. Đặt vị trí nào cũng được.

Có nghĩa là điều khiển không trọng lực cho cái thanh.

Chỉ cần các bạn chỉ ra bài toán (có thể tính toán sơ bộ, dán công thức sơ bộ lên). Chỉ ra các ngõ vào, ngõ ra của hệ điều khiển, nói rõ dùng hệ điều khiển nào? Tóm lại, đưa được ra sơ đồ khối điều khiển của hệ, không cần hệ số, và phản biện cách làm của mình với mọi người.

F trao giải 5 con PIC bất kỳ cho ai giải và trả lời phản biện của tất cả mọi người. Mọi người sẽ là người chấm giải luôn. Giải nhất 5 con, giải nhì 3 con, giải 3, 1 con...

Xin mời các cao thủ cùng đưa giải pháp và cùng phản biện

e ko phải là dân VKD nhưng e suy nghĩ thế này ko biết đúng không .... khi e gắn cái thanh đó với roto của động cơ e cho nó 1 cái lò xo và 1 con vít vào cái lỗ để gắn . cái lò xo sẽ đẩy cái thanh làm khít với con vít lúc đó anh tác động 1 lực vào cái thanh cho nó đi chỗ nào thì nó sẽ đi chỗ ấy thôi . còn về vấn đề khi động cơ quay lực quay của động cơ thắng lực ma sát của lò so với roto và thanh nên cái thanh nằm VUÔNG GÓC VỚI roto. khi động cơ dừng sở dĩ cái thanh sẽ nằm ngược xuống là vì trọng lực của cái thanh thắng ma sat của roto và ổ bi của stator . em chỉ nghĩ đâu nói đó có gì không đúng mấy cao thủ hướng dẫn thêm cho em nhá hihi