Động lực học và các đặc tính dao động của hệ con lắc Furuta

Tóm tắt

Con lắc Furuta, hay còn được biết đến với cái tên “con lắc quay ngược”, là một hệ chuyển động có hai bậc tự do với các chuyển động đầu vào được tạo ra bởi một động cơ quay. Hệ con lắc này là một mô hình thực nghiệm lý tưởng để thực nghiệm các phương pháp điều khiển cũng như khảo sát đặc tính dao động của một hệ cơ điện hai bậc tự do. Mặc dù là hệ thống điều khiển phổ biến, thực tế hiện nay có rất ít các công bố trình bày hoàn chỉnh và chi tiết hệ động lực học cũng như đặc tính dao động của con lắc này. Do đó, bài báo sẽ đi vào chi tiết cách thiết lập phương trình động lực học của con lắc Furuta dựa trên các phương trình chuyển động Euler-Lagrange. Chương trình mô phỏng điều khiển và đặc tính chuyển động của các khâu trong con lắc Furuta sẽ được xây dựng trong ứng dụng Matlab. Dựa trên các thông số đặc trưng của hệ thống, các đặc tính dao động của hệ con lắc Furuta sẽ được mô tả cụ thể.