Trong bài báo này, hai bộ điều khiển (bộ điều khiển PID và bộ điều khiển LQG) được so sánh, đánh giá để lựa chọn áp dụng cho nguyên mẫu robot cân bằng trên quả cầu được thiết kế và chế tạo tại Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng. Chất lượng của các bộ điều khiển được đánh giá thông qua mô phỏng với các điều kiện hoạt động khác nhau. Các kết quả cho thấy bộ điều khiển LQG có chất lượng tốt hơn (thời gian đáp ứng, thời gian xác lập nhanh hơn) bộ điều khiển PID. | 10 Cao Thanh Bộ, Phạm Trường Hưng, Lê Hoài Nam, Nguyễn Danh Ngọc SO SÁNH BỘ ĐIỀU KHIỂN PID VỚI BỘ ĐIỀU KHIỂN LQG CHO ROBOT CÂN BẰNG TRÊN QUẢ CẦU COMPARISON OF A PID CONTROLLER VERSUS LQG CONTROLLER FOR A BALL BALANCING ROBOT Cao Thanh Bộ1, Phạm Trường Hưng1, Lê Hoài Nam2, Nguyễn Danh Ngọc2 1 Sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ điện tử, Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng; 2 Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng; lehoainam@; ndngoc@ Tóm tắt - Với diện tích tiếp xúc giữa robot và mặt đất nhỏ, khả năng chuyển động đa hướng và đổi hướng nhanh mà không cần xoay thân, robot cân bằng trên quả cầu phù hợp với các không gian làm việc chật hẹp. Robot này vốn dĩ không ổn định nên phải luôn được giữ cân bằng một cách chủ động. Trong bài báo này, hai bộ điều khiển (bộ điều khiển PID và bộ điều khiển LQG) được so sánh, đánh giá để lựa chọn áp dụng cho nguyên mẫu robot cân bằng trên quả cầu được thiết kế và chế tạo tại Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng. Chất lượng của các bộ điều khiển được đánh giá thông qua mô phỏng với các điều kiện hoạt động khác nhau. Các kết quả cho thấy bộ điều khiển LQG có chất lượng tốt hơn (thời gian đáp ứng, thời gian xác lập nhanh hơn) bộ điều khiển PID. Abstract - With small footprints, omnidirectional motion, and ability to swiftly reverse without rotating the body, ball balancing robots are suitable for operation in narrow areas. This robot is inherently unstable , so it must always be actively balanced. In this paper, two controllers (a PID controller and a LQG controller) are compared to apply to the prototype designed and built at the Faculty of Mechanical Engineering, University of Science and Technology, the University of Danang. The performance of the controllers is assessed through simulation under different operating conditions. The results show that LQG controllers are of better performance (small rise time, settling time) than PID controllers. Từ khóa - robot cân bằng trên quả cầu; thiết kế
