Sử dụng thuật toán PSO để thiết lập các thông số của robot bóng = Using the PSO algorithm to estimate the system parameters of Ballbot

Abstract

Nghiên cứu tập trung vào việc giải quyết bài toán khó khăn trong việc xác định chính xác các tham số vật lý của robot Ballbot, một loại robot di chuyển trên một quả cầu duy nhất nổi bật với khả năng cơ động và thiết kế nhỏ gọn. Do tính chất phi tuyến mạnh, không ổn định nội tại và nhiều bậc tự do, việc thiết kế mô hình và hệ thống điều khiển cho Ballbot đặt ra nhiều thách thức, đặc biệt khi các tham số như mô-men quán tính, khối lượng hay vị trí tâm khối khó đo lường bằng thực nghiệm. Để khắc phục hạn chế này, nghiên cứu đã đề xuất và triển khai thành công thuật toán Tối ưu hóa bầy đàn hạt (PSO) để nhận dạng 12 tham số chưa biết trong mô hình động học của Ballbot. PSO được lựa chọn nhờ các ưu điểm vượt trội như không yêu cầu tốc độ lấy mẫu cao, khả năng tìm kiếm toàn cực mạnh mẽ, không cần đạo hàm của hàm mục tiêu và hiệu quả tính toán cao hơn so với các phương pháp phỏng đoán khác.