TỔNG HỢP BỘ QUAN SÁT VẬN TỐC GÓC VÀ GIA TỐC GÓC TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH ĐƯỜNG NGẮM CHO BỆ PAN-TILT

Tóm tắt

Việc ước lượng chính xác vận tốc góc và gia tốc góc từ các phép đo mã hóa bị nhiễu đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo khả năng điều khiển bền vững cho các hệ thống pan-tilt, đặc biệt trong các ứng dụng ổn định đường ngắm. Nghiên cứu này trình bày một phân tích so sánh chuyên sâu về hiệu suất của hai bộ quan sát tiên tiến: Bộ quan sát chế độ trượt (Sliding Mode Observer - SMO) và Bộ quan sát độ lợi cao xếp chồng (Cascaded High-Gain Observer CHGO). Cả hai được thiết kế để ước lượng các trạng thái vị trí, vận tốc và gia tốc trong hệ thống điều khiển ổn định đường ngắm cho bệ pan-tilt hai bậc tự do. SMO khai thác các kỹ thuật chế độ trượt để đạt được độ bền vững cao trước nhiễu bất định và động lực học phi tuyến, trong khi CHGO tận dụng phản hồi độ lợi cao để đảm bảo hội tụ nhanh trong điều kiện nhiễu Gaussian. Qua các mô phỏng độ chính xác cao, nghiên cứu đánh giá hiệu quả của hai bộ quan sát trong các kịch bản nhiễu đa dạng. Kết quả cho thấy SMO vượt trội về độ bền vững đối với nhiễu không Gaussian và bất định mô hình, trong khi CHGO thể hiện tốc độ hội tụ và độ chính xác vượt trội trong môi trường lý tưởng. Những phát hiện này cung cấp cơ sở khoa học quan trọng để lựa chọn bộ quan sát phù hợp cho các ứng dụng robot thực tế, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu về các phương pháp lai nhằm tối ưu hóa hiệu suất trong các điều kiện vận hành phức tạp.