Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển cân bằng cho thiết bị bắt bám mục tiêu = Research and design of leveling control system for target tracking equipment

Abstract

Bài báo này tập trung vào việc nghiên cứu và thiết kế hệ điều khiển cân bằng tự động cho thiết bị bắt bám mục tiêu (radar) đặt trên khung bệ di động. Để đảm bảo độ chính xác cho đường ngắm trong quá trình trinh sát, sàn xe mang đài bắt bám cần được duy trì ở trạng thái thăng bằng tuyệt đối, vuông góc với phương trọng trường. Nghiên cứu tiến hành mô hình hóa động học và động lực học của hệ thống sàn xe sử dụng cơ cấu 4 chân chống dạng vít me đai ốc bi. Để giải quyết bài toán siêu tĩnh do hệ có 3 phương trình cân bằng nhưng có tới 4 ẩn số lực tại các chân, tác giả đã ứng dụng thành công ma trận giả nghịch đảo Moore-Penrose nhằm tối ưu hóa phân bổ lực. Toàn bộ quy trình điều khiển được thực thi trên vi điều khiển Arduino, kết hợp thuật toán PID và tín hiệu phản hồi từ cảm biến nghiêng IMU cùng hệ thống động cơ Servo truyền động. Kết quả thiết kế làm tiền đề quan trọng để tiến tới mô phỏng, chế tạo và ứng dụng thực tiễn trên các khí tài quân sự.