Điều khiển bám hệ quang điện tử trong môi trường rung lắc sử dụng bộ điều khiển PID mờ thích nghi

Bài viết này nghiên cứu điều khiển hệ quang điện tử bám mục tiêu EOTS (Electro-optical tracking system) khi hoạt động trong môi trường rung lắc, không ổn định như khi hệ EOTS lắp trên tàu thuyền, máy bay, xe chuyên dụng, xe tăng..vv dẫn đến chuyển động quay của bệ đỡ hệ.

ĐIỀU KHIỂN BÁM HỆ QUANG ĐIỆN TỬ TRONG MÔI TRƯỜNG

RUNG LẮC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN PID MỜ THÍCH NGHI

Ngô Mạnh Tiến1*, Lưu Văn Định1, Nguyễn Như Chiến2, Đỗ Hoàng Việt2, 

 Hà Thị Kim Duyên 3, Phạm Thị Thanh Huyền3 

Tóm tắt: Bài báo này nghiên cứu điều khiển hệ quang điện tử bám mục tiêu

EOTS (Electro-optical tracking system) khi hoạt động trong môi trường rung lắc,

không ổn định như khi hệ EOTS lắp trên tàu thuyền, máy bay, xe chuyên dụng, xe

tăng vv dẫn đến chuyển động quay của bệ đỡ hệ Đồng thời bài báo cũng đề cập

đến sự ảnh hưởng của momen lực quán tính ly tâm tác động gây ra bởi sự mất cân

bằng tĩnh của hệ Bộ điều khiển được sử dụng là giải thuật PID thích nghi dựa trên

giải thuật mờ Các kết quả mô phỏng sẽ được tiến hành trên phần mềm Matlab và

được so sánh với bộ điều khiển PID thông thường

Từ khóa: Hệ quang điện tử; Electro-optical tracking system; Gimbal; PID; Fuzzy-PID; Tracking. 

1 MỞ ĐẦU

Hệ quang điện tử bám mục tiêu EOTS được ứng dụng rất nhiều trong các thiết bị khí  tài  quân  sự  như  hệ  thống  giám  sát,  bám  bắt  và  tiêu  diệt  mục  tiêu  đặt  cố  định,  hệ  thống  giám sát, bám bắt và tiêu diệt mục tiêu  trên tàu, máy bay, xe tăng. Việc được ứng dụng  rộng  rãi  đặc  biệt  trong  lĩnh  vực  quân  sự  đòi  hỏi  đường  ngắm  LOS  (Line  Of  Sight)  phải  bám mục tiêu nhanh và chính xác ngay cả khi bệ đặt thiết bị quang điện tử được đặt trong  môi trường rung lắc mạnh như trên máy bay hay tàu, xe tăng [1].    

Việc điều khiển bám cho hệ EOTS ổn định LOS khi bị các nhiễu trong quá trình hoạt  động  là  rất  quan  trọng  trong  quá  trình  tích  hợp  hệ  thống.  Các  nhiễu  có  thể  ảnh  hưởng  đến quá trình hoạt động của bệ gimbal có thể kể đến như chuyển động quay của bệ đặt  (hệ  được  đặt  trên  các  xe  tăng  hay  máy  bay)  dẫn  đến  sự  xuất  hiện  của  các  momen  lực 

không mong muốn, sự mất cân bằng động (dynamic unbalance), momen lực quán tính ly  tâm  gây  ra  bởi  sự  mất  cân  cân  bằng  tĩnh  (static mass unblance)  của  kênh  nghiêng  và 

kênh xoay [2,3].  

Hình 1 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển việc bám mục tiêu của hệ quang điện tử

Xây dựng hệ thống điều khiển cho hệ quang điện tử bao gồm việc xây dựng vòng điều 

khiển ổn định vận tốc (vòng trong) và vòng điều khiển bám vị trí (vòng ngoài). Việc điều 

khiển bám mục tiêu trong hệ quang điện tử cũng đã được đưa ra trong một số công trình  nghiên cứu trên thế giới. Nghiên cứu [2,3] sử dụng bộ điều khiển PID. [4] có áp dụng giải  thuật trượt, các phương pháp điều khiển hiện đại như điều khiển mờ [5], điều khiển bền  vững [6] cũng được áp dụng. 

Tuy nhiên các công trình trên mới chỉ chú trọng giải quyết vấn đề ổn định tốc độ cho hệ  thống bám. Trong khi đó việc xây dựng hệ thống bám vị trí (vòng ngoài) lại không được 

đề cập. Bài báo [7,8] có đề xuất phương án sử dụng một bộ điều khiển PID tự chỉnh định  bằng giải thuật mờ cho vòng điều khiển vị trí bám mục tiêu bên ngoài. Tuy vậy trong bài  nghiên cứu này lại bỏ qua sự ảnh hưởng nhiễu do chuyển động quay của bệ đặt, tức không 

xét đến sự ảnh hưởng của hệ trong môi trường có rung lắc. Trong bài báo này sẽ trình bày 

hệ thống điều khiển cho hệ quang điện tử sử dụng giải thuật PID tự chỉnh dựa trên mờ khi 

có xét  đến  những ảnh  hưởng  do  bệ đặt của  hệ  quay  khi  hoạt động  trong  các  môi  trường  rung lắc và sự mất cân bằng tĩnh của hệ gimbal.  

Bài  báo  gồm  6  phần:  Sau  phần  tổng  quan  nghiên  cứu,  trong  phần  2  sẽ  xây  dựng  các  phương  trình  chuyển  động  của  2  kênh  nghiêng  và  kênh  xoay,  sự  ảnh  hưởng  của  chuyển  đông quay của 1 trục lên trục còn lại và ảnh hưởng của sự mất cân tĩnh của hệ gimbal đến  quá trình chuyển động quay của hệ cũng được đề cập đến trong phần này; phần 3 trình bày  vòng ổn định tốc độ bên trong; bộ điều khiển PID thích nghi dựa trên giải thuật mờ dành  cho vòng bám vị trí sẽ được trình bày ở phần 4; phần 5 tiến hành mô phỏng kiểm chứng;  cuối cùng những kết luận đáng chú ý sẽ được tổng kết lại trong phần 6. 

2 PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG CỦA HỆ GIMBAL

Hình 2 Hệ gimbal 2 trục. 

      Trong bài báo này ta xét hệ gimbal 2 trục như trong hình 2. Hệ này được gắn với 3 

hệ quy chiếu. Hệ tọa độ P (i,j,k) được gán cho bệ đỡ là hệ quy chiếu gốc, hệ quy chiếu B  (n,e,k) được gán cho kênh xoay (yaw), hệ quy chiếu A (r,e,d) được gán cho kênh nghiêng  (pitch).  Trục r sẽ trùng với đường ngắm LOS của hệ. Trục k hướng xuống dưới.  Các ma  trận chuyển đổi hệ quy chiếu được rút ra: 

cos sin 0 cos 0 sin sin cos 0 ; 0 1 0



(1)

,

 lần lượt là góc quay của kênh xoay quanh  trục k và góc xoay của kênh nghiêng  quanh trục e. B P T,A

B T  lần lượt là ma trận chuyển hệ tọa độ từ P sang B và từ B sang A. 

Vectơ vận tốc góc quán tính của các hệ quy chiếu lần lượt là: 

P I Pj I Be I Ae

     

(2)

, ,

pi pj pk

, ,

Bn B e B k

   lần lượt là vận tốc góc của kênh xoay theo các trục n,e,k. Ar,Ae,Adlà vận  tóc góc của kênh nghiêng theo lần lượt các trục r, e, d. 

   Ma trận momen quán tính của 2 kênh nghiêng và xoay lần lượt là: 

;

r re rd n ne nk

re e de ne e ke

rd de d nk ke k

(3)

, ,

A A A là momen quán tính của kênh nghiêng theo các trục r, e và d.  A re,A rd,A  là  de

tích momen quán tính. B B B  là momen quán tính của kênh xoay theo các trục n, e, k.  n, e, k , ,

động  lên  kênh  nghiêng  quay  theo  trục  e  và T   là  tổng  momen  ngoài  tác  động  lên  kênh  y

xoay quay theo trục k.  

Theo [3], mối liên hệ giữa các hệ quy chiếu về vị trí được xác định bằng góc Euler. Với 

hệ quy chiếu cố định P và hệ quy chiếu cho kênh xoay B thì mối liên hệ đó được xác định  qua góc : 

cos sin ; sin cos ;



(4)

Tương tự với hệ quy chiếu B và A mối liên hệ được xác định qua góc  

cos sin ; sin cos ;



(5)

Áp  dụng  định  luật  II  Newton  cho  chuyển  động  quay  của  vật  rắn  ta  có  phương  trình  chuyển động cho 2 kênh của gimbal [2]: 

d H dt

HJlà  momen  động  lượng,  J  là  ma  trận  momen  quán  tính  của  vật  rắn,   là  ma 

trận vận tốc góc của vật rắn. 

 Đối với kênh xoay

Phương trình chuyển động xoay của kênh xoay theo định luật II Newton: 

       B B I/ B

A T

B B B I B A A I

H J   C J  là  momen  động  lượng  của  cả  hệ  gồm  kênh  xoay  và  kênh  nghiêng theo hệ quy chiếu B. 

Chuyển  động  quay  của  kênh  xoay  chỉ  xung  quanh  trục  k  nên  phương  chuyển  trình  chuyển động quay của kênh xoay sẽ chỉ xét đến thành phần k trong phương trình (7): 

      J eqBK T y T Dy1T Dy2 (8) Phương  trình  (8)  là  phương  trình  chuyển  động  quay  của  kênh  xoay  quanh  trục  thẳng  đứng  k  với  J   là  momen  quán  tính  tức  thời  quanh  trục  k,  eq T Dy1,T Dy2là  những  nhiễu  tác  động lên kênh xoay ảnh hưởng từ chuyển động quay của bệ đỡ gimbal do hoạt động trong  môi trường rung lắc và ảnh hưởng từ chuyển động quay của kênh nghiêng.  

sin cos sin(2 )

J B A A A      (9)

2

2

2

1

2

cos(2 )

os

+

o

rd

e Bk

B e

A

T

 

  

  

 



 





















2

2

2

(

2

Bn

Be B d





 











(11)

2

n )

A de

T

A

















(12)

 Đối với kênh nghiêng

Phương trình chuyển động của kênh nghiêng theo định luật II Newton: 

       /

A

A I A

dH

H dt

/

A A A I

H J  là momen động lượng cho kênh nghiêng. Chuyển động của kênh nghiêng  chỉ xung quanh trục e nên ta chỉ xét thành phần e trong biểu thức (13): 

e Ae p Dp Dp

1

2

cos(

1

2 os

d

Bn B





(15)

2 ( sin s ) 1 ( )sin(2 ) 2 co

Mất cân bằng tĩnh gây nên do khối tâm của một vật rắn không nằm trên trục quay của 

nó. Khi vật rắn quay với gia tốc sẽ gây ra momen lực quán tính ly tâm lên trục quay của nó  làm vật rắn bị rung lắc mạnh trong quá trình quay. Đối với hệ gimbal 2 trục được xét trong  bài báo này trường hợp tương tự cũng xảy ra. Hai kênh nghiêng và kênh xoay về lý tưởng 

sẽ  có  khối  tâm  nằm  trên  trục  quay  của  mỗi  kênh,  nhưng  trong  thực  tế  do  thiết  kế  phần  cứng  không  đảm  bảo  nên  khối  tâm  thường  không  nằm  trên  trục  quay.  Do  đó  trong  quá  trình chuyển động quay của 2 kênh đều có những momen nhiễu tác động lên. Đặc biệt khi  làm việc trong những môi trường rung lắc thì chuyển động quay của bệ đặt của hệ càng  gây ra tăng các momen lực quán tính lý tâm do mất cân bằng tĩnh. 

Trong [3], để nghiên cứu sự ảnh hưởng của những momen nhiễu do sự mất cân bằng  tĩnh gây lên 2 kênh của hệ EOTS, xét 1 hệ quy chiếu XYZ (trục Y trùng với trục k, trục Z  trùng  với  trục  e)  và  giả  sử  khối  tâm  của bệ đặt nằm  trên  trục quay  của  bệ  đặt.  Khi  đó  2  momen nhiễu tác động lên 2 kênh nghiêng và xoay lần lượt là: 

sp p p m p

sy y y m y

,

p y

m m lần  lượt  là  khối  lượng  của  kênh  nghiêng  và  kênh  xoay;  a  là  gia  tốc  của  bệ; 

,

p y

  lần lượt là các góc lệch tâm của kênh nghiêng và kênh xoay; r y là khoảng cách  p, y lệch tâm (khoảng cách từ tâm tới trục quay) của kênh nghiêng và kênh xoay. 

3 THIẾT KẾ VÒNG ỔN ĐỊNH TỐC ĐỘ

Nhiệm vụ chính của vòng ổn định tốc độ là ổn định tốc độ Ad Ae của kênh nghiêng  luôn ổn định bám theo giá trị đặt từ vòng ngoài đưa vào bất kể sự ảnh hưởng từ nhiễu do  làm việc trong môi trường rung lắc mạnh hay momen lực quán tính ly tâm. 

Vòng ổn định tốc độ bên trong chứa một động cơ servo với nhiều đặc điểm nổi bật như  hiệu suất cao, momen quay cao so với tỉ lệ quán tính, tốc độ cao, ít ồn và đặc tính nhiễu  điện từ thấp. 

Theo [9], các công thức điện áp của động cơ servo như sau: 

2 2

m T





















(18)

Hình 3 Sơ đồ khối cho động cơ servo

Có  thể  thấy  momen  do  động  cơ  phát  ra  chính  là  tín  hiệu  điều  khiển  cho  các  kênh  nghiêng  và  kênh  xoay  của  hệ.  Từ  hình  4  ta  thấy  *

m m L

J J J là  tổng  momen  quán  tính  bao  gồm  momen  quán  tính  động  cơ  và  momen  quán  tính  các  kênh  của  hệ  gimbal. 

*

m m L

a a  là tổng hệ số ma sát nhớt. Ta có được hàm truyền của động cơ servo:a   

( )

T m

K

G s



Bảng 1 Thông số của động cơ servo được sử dụng

Điện áp định mức  (u m)  24V  Hằng số momen  (K TM)  0.85 Nm/A 

Tốc độ không tải (  0) 303 rpm  Hằng số EMF  (K d)  0.85 V/rad/s 

Trở kháng  (R m)  4.5    Momen quán tính roto Jm  0.0017 Kg/ 2

m  

Cảm thuần  (L m)  0.003 H  Tỉ lệ hãm  (a m)  0 

Thay các thông số của động cơ thực tế vào, hàm truyền của động cơ khi đó là: 

        ( ) 2 48850.5

1500 41523

m



Ngoài  ra  để  đo  tốc  độ Ae Ad  của  kênh  nghiêng  ta  sử  dụng  một  con  quay  hồi  tốc  (gyro scope). Con quay hồi tốc được đặt tại 2 trục e và d của kênh nghiêng. Tín hiệu từ  con quay hồi tốc được trả về bộ điều khiển để so sánh với tín hiệu đặt từ vòng điều khiển  bám bên ngoài. 

Hàm truyền của gyro scope được rút ra như sau [6]: 

        2

2500

70 25000

gyro G



4 THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID THÍCH NGHI DỰA TRÊN GIẢI THUẬT MỜ

CHO VÒNG ĐIỀU KHIỂN VỊ TRÍ

Cấu trúc của bộ điều khiển PID thích nghi mờ: 

Hình 4 Cấu trúc bộ điều khiển PID thích nghi dựa trên giải thuật mờ

Đầu vào của bộ điều khiển là sai số e(t) giữa vị trí đặt mong muốn và đầu ra; và tốc độ  của  sự  thay  đổi  sai  số  de/dt;  đầu  ra  là  các  hệ  số  K K K p, i   Cấu trúc giải thuật mờ bao , d gồm 2 đầu vào và 3 đầu ra được chỉ ra trên hình 5   

Hình 5 Cấu trúc giải thuật mờ

 Nhiệm vụ của khối mờ là thu được hệ số K K K p, i   tối ưu bằng cách áp dụng một số , d điều chỉnh. Các hệ số K K K  này đều được giới hạn trong 1 dải giá trị, tức:  p, i, d

in ax

p p M p M

K  K  K  K i[K i M in,K i M ax]K d [K dMin,K dMax] (22) Dựa trên các kết quả đạt được từ bộ điều khiển PID trước đó, ta thu được dải giá trị của 

3 thông số K K K  lần lượt là:  p, i, d

 Đối với kênh nghiêng: 

[K p M ,K p M ][25;75][K i M in,K i M ax][1;8][K d M in,K d M ax][1;9] (23)

 Đối với kênh xoay 

[K p M ,K p M ][20;70]

[K i M ,K i M ][2;10][K i M in,K i M ax][2,5;9,5] (24)

Các hệ số K K K của bộ điều khiển PID thích nghi sẽ được xác định từ các hệ số  p, i, d của bộ chỉnh định mờ theo biểu thức: 

p Max p Min i Max i Min d Max d Min

Mờ hóa đầu vào cho  ( ),e t de t K K K  với các tập mờ NB, NM, NS, ZE, PS, PM, ( ), p, i, d

PB tương ứng là âm lớn, âm vừa, âm nhỏ, không, dương nhỏ, dương lớn      

Hình 6 Hàm liên thuộc của e(t)-de(t) cho 2 kênh

Hình 7 Hàm liên thuộc của K K K p, i , d

Hình 8 Cấu trúc tổng thể hệ thống điều khiển EOTS

5 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 5.1 Kiểm tra sự ảnh hưởng do tốc độ góc của bệ đặt thay đổi

Hình 9 Đáp ứng góc của kênh nghiêng và kênh xoay với a) (PiPj Pk 0)

b) (Pi Pj Pk 5)(rad/s)

Bảng 2 Thống kê các kết quả mô phỏng

  Thời gian đáp 

ứng  (s) 

Độ quá điều  chỉnh (%) 

Thời gian xác  lập (s) 

Sai lệch tĩnh  (%)  Tốc độ góc của 

bệ (rad/s) 

Kênh  PID 

Fuzzy-PID 

PID 

Fuzzy-PID 

PID 

Fuzzy-PID 

PID  Fuzzy-PID 

0  pitch  0.003  0.033  15.698  0.473  0.352  0.151  0  0 

yaw  0.01  0.041  11.798  0.505  0.156  0.136  0  0 

5  pitch  0.003  0.036  18.452  0.505  0.471  0.127  0  0 

yaw  0.01  0.039  13.068  0.505  0.274  0.128  0.25 0 

10  pitch  0.003  0.037  19.880  0.496  0.534  0.137  0.25 0 

yaw  0.01  0.039  15.698  0.430  0.597  0.139  0.5  0 

15  pitch  0.003  0.038  21.341  0.404  0.605  0.141  0.5  0 

yaw  0.01  0.040  17.039  0.314  0.809  0.142  0.5  0 

Hình 10 Đáp ứng góc của kênh nghiêng và kênh xoay với (Pi Pj Pk 10) (rad/s)

và (Pi Pj Pk15 (rad/s)

Từ bảng 2 ta có thể thấy rõ tính hiệu quả của bộ điều khiển PID thích nghi so với bộ  điều khiển PID thông thường đặc biệt khi hoạt động trong các môi trường rung lắc không  đứng yên dẫn đến chuyển động quay của bệ đỡ của hệ. Khi tốc độ góc của bệ bằng 0 thì  với bộ điều khiển PID thông thường độ quá điều chỉnh (15,69%), với bộ điều khiển PID tự  chỉnh định dựa trên luật mờ (0.473%) , đồng thời thời gian xác lập của bộ PID tự chỉnh  định cũng nhanh (0,151s) so với  bộ PID thông thường (0.352s). Đặc biệt khi tốc độ góc  của bệ tăng cao như tại tốc độ góc là 15 rad/s thì kết quả này lại càng rõ. Bộ PID thông  thường  độ  quá  điều  chỉnh  lên  đến  21,341%  và  thời  gian  xác  lập  là  0.604s  (đối  với  kênh  nghiêng) trong khi với bộ PID tự chỉnh định thì chỉ là 0.404% và 0.141s. 

5.2 Kiểm tra sự ảnh hưởng do gia tốc quán tính ly tâm thay đổi

Tiến hành mô phỏng trong các trường hợp gia tốc quán tính ly tâm của bệ đặt tăng dần  trong quá trình bệ quay với cả 2 bộ điều khiển PID thích nghi và PID thông thường. 

Hình 11 Đáp ứng của kênh nghiêng và kênh xoay khi gia tốc quán tính ly tâm thay đổi

a) với bộ điều khiển PID; b) với bộ điều khiển PID thích nghi

Từ hình 11 trên ta có thể thấy ngay với bộ điều khiển PID thông thường thì khi gia tốc 

quán tính ly tâm thay đổi thì sai lệch tĩnh trong các đáp ứng góc của kênh nghiêng và kênh  xoay tăng dần. Với bộ điều khiển PID thích nghi dựa trên hệ mờ của 2 kênh nghiêng và  xoay đều không tồn tại sai lệch tĩnh khi gia tốc quán tính ly tâm có thay đổi. Điều đó cho  thấy tính hiệu quả của bộ điều khiển PID thích nghi dựa trên hệ mờ. 

6 KẾT LUẬN

Bài báo đã đề xuất bộ điều khiển PID thích nghi dựa trên hệ mờ cho hệ thống quang  điện  tử  bám  mục  tiêu  khi  hoạt  động  trong  các  môi  trường  rung  lắc  khi  đặt  hệ  trên  các  phương tiện di chuyển như tàu thuyền, xe chuyên dụng, xe tăng  vv. Bài báo cũng đã đề  cập đến những ảnh hưởng của nhiễu: ảnh hưởng của 1 trục lên trục còn lại khi quay, sự  ảnh hưởng do chuyển động quay của bệ đặt và momen lực quán tính ly tâm gây ra bởi sự  mất cân bằng tĩnh của hệ đến nhiệm vụ bám mục tiêu của hệ. Bộ điều khiển đề xuất đảm  bảo được yêu cầu bám mục tiêu cho hệ quang điện tử và có độ quá chỉnh và thời gian xác  lập nhỏ hơn so với bộ PID thông thường

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] J.  Hilkert,  "Inertially Stabilized Platform Technology,"  IEEE  Control  Systems 

Magazine, pp. 26-46, 2008. 

[2] Maher  Abdo,  Ahmad  Reza  Vali,  Alireza  Toloei  and  Mohammad  Reza  Arvan, 

"Research on the Cross-Coupling of a Two Axes Gimbal System with Dynamic Unbalance," International Journal of Advanced Robotic Systems, vol. 10, pp. 80, 2013 

[3] Maher  Abdo,  Ali  Reza  Toloei,  Ahmad  Reza  Vali  and  Mohammad  Reza  Arvan, 

"Cascade Control System for Two Axes Gimbal System with Mass Unbalance," 

International Journal of Scientific & Engineering Research, vol. 4, no. 9, pp. 903, 2013.  [4] Zhiming  Zhao  and  Xiaoyang  Yuan,  "Backstepping Designed Sliding Mode Control

for a Two-Axis Tracking System," IEEE, pp. 1593-1598, 2010 

[5] Maher  Abdo,  Ahmad  Reza  Vali,  Ali  Reza  Toloei  and  Mohammad  Reza  Arvan, 

"Modeling Control and Simulation of Two Axes Gimbal Seeker Using Fuzzy PID" 

The 22nd Iranian Conference on Electrical Engineering (ICEE 2014), pp. 1342, 2014.  [6] Ho-Pyeong Lee and Inn-Eark Yoo, "Robust Control Design for a Two-axis Gimbaled

Stabilization System," IEEE, pp. 45-52, 2008. 

[7] Minh  Xuân  Phan,  Tien  Ngo  Manh,  Nhan  Nguyen  Duc,  Duyen  Ha  Thi  Kim,  Lien 

Truong Thi Bich, “Tracking control for the Electro-Optical tracking system Based on

the self-tuning Fuzzy PID control”,VCCA-2015. 

[8] M.  Abdo,  A.  R.  Toloei,  A.  R.  Vali  and  M.  R.  Arvan,  "Modeling, Control and

Simulation of Cascade Control Servo System for One Axis Gimbal Mechanism," IJE 

Transactions A, vol. 27, no. 1, pp. 157-170, 2014. 

[9] E.  DiBenedetto,  Classical  Mechanics,  “Theory and Mathematical Modeling”,  2011, 

Birkhauser, New York. 

[10] Tien Ngo Manh, Minh Phan Xuan, Duyen Ha Thi Kim, Minh Pham Ngoc, “Some of

new research results in the Deverlopment of Mobile Robot mounted Camera automatically Seaching and Tracking Moving Target”,  The  Vietnam  Conference  on 

Mechatronics VCM6, ISBN 978-604-62-0753-5; 12/2012. 

[11] Tien  Ngo  Manh,  Khanh  Pham  Xuan,    Phuoc  Nguyen  Doan,  Minh  Phan 

Xuan,“Proposed improvements controller parameter adjustment to adaptive the PID,

applications replacement of industrial controllers”,  Journal  of  Science  and 

Technology 05/2011 - Hanoi University of Industry, ISSN 1859 3585, Tr 25-30.  [12] Tien  Ngo  Manh,  “Research, design and integrating the electro-optical system to

monitor the short range objects, applying for the islands”, report of project Vietnam 

Academy of Science and Technology 2013-2014, 3/2015 

ABSTRACT

TRACKING CONTROL FOR ELECTRO-OPTICAL TRACKING SYSTEM IN  VIBRATION ENVIRONMENT BASED ON SELF-TUNING FUZZY PID CONTROL 

In this paper, controlling Electro-optical tracking system (EOTS) when operating in vibration, unstable environment such as ship, air plane, tank is researched This makes the base body of EOTS has angular motion In this paper,

we also mention the effect of centrifugal force torque which is the cause of static mass unbalance on the rotating of pitch and yaw channel The controller used in this paper is self-tuning Fuzzy PID controller The overall control system is built and simulated in Matlab for the self-tuning Fuzzy PID controller and a conventional PID controller

Keywords: Electro-optical tracking system; Gimbal; PID; Fuzzy-PID; Tracking. 

Nhận bài ngày 02 tháng 5 năm 2017 Hoàn thiện ngày 10 tháng 6 năm 2017 Chấp nhận đăng ngày 20 tháng 7 năm 2017

         2

 Đại học Bách khoa Hà Nội;  

        3

 Đại học Công nghiệp Hà Nội. 

          * E-mail: nmtien@iop.vast.ac.vn