การใช้ Ziegler-Nichols ร่วมกับการใช้ genetic algorithm ในการปรับระบบควบคุมของหุ่นยนต์ช่วยเหลือการเดิน

ศิวกร ปั้นกระจ่าง

Please use this identifier to cite or link to this item: https://rsuir-library.rsu.ac.th/handle/123456789/3149

Title:	การใช้ Ziegler-Nichols ร่วมกับการใช้ genetic algorithm ในการปรับระบบควบคุมของหุ่นยนต์ช่วยเหลือการเดิน
Other Titles:	Using Ziegler-Nichols-assisted genetic algorithm for tuning the control system of exoskeleton robot
Authors:	ศิวกร ปั้นกระจ่าง
metadata.dc.contributor.advisor:	ยุทธนา ปิติธีรภาพ
Keywords:	หุ่นยนต์ -- การเคลื่อนที่;หุ่นยนต์ -- การควบควม;หุ่นยนต์ -- ระบบควบคุม
Issue Date:	2567
Publisher:	มหาวิทยาลัยรังสิต. สำนักหอสมุด
Abstract:	ระบบควบคุมแบบ PID เป็นระบบควบคุมที่นิยมใช้ในการควบคุมการเคลื่อนที่ของ หุ่นยนต์ เนื่องจากเป็นระบบควบคุมที่มีความน่าเชื่อถือและเรียบง่ายในการใช้งาน การปรับตั้งค่า ระบบควบคุม PID ในหุ่นยนต์ที่มีโครงสร้างซับซ้อน เช่น ชุดโครงหุ่นยนต์สาหรับรยางค์ท่อนล่าง ให้ทางานได้เหมาะสมด้วยวิธีการทั้วไปนั้นมีความยุ่งยากและขาดความแม่นยำ จึงมีการใช้ Algorithm เช่น Genetic Algorithm เข้ามาช่วยในการปรับตั้งค่าระบบควบคุม การใช้ Genetic Algorithm นั้นสามารถช่วยในการปรับค่าของระบบควบคุมได้ แต่ใช้เวลานานเนื่องจากจำเป็นต้อง สุ่มค่าในช่วงที่กว้างเพื่อให้ครอบคลุมค่าที่อาจจะเป็นไปได้ทั้งหมด เพื่อแก้ปัญหานี้ ผู้จัดทำ ใช้การ ปรับค่าด้วยวิธีของ Ziegler-Nichols ในการกำหนดช่วงข้อมูลสำหรับการทำ Genetic Algorithm ใน การปรับค่าของระบบควบคุม PID สำหรับควบคุมการเดินของชุดโครงหุ่นยนต์ ในงานวิจัยนี้ได้ทำการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และแบบจำลองของ Exoskeleton สำหรับรยางค์ท่อนล่างที่ ควบคุมการเคลื่อนไหวที่ส่วนเข่าและส่วนสะโพก ระบบควบคุม PID ที่ใช้ในการควบคุมการ เคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ทำการปรับค่าด้วยการใช้ Ziegler-Nichols ร่วมกับการทำ Genetic Algorithm โดยทดสอบการทางานผ่าน MATLAB Simulink แล้วเปรียบเทียบกับการใช้วิธีการของ Ziegler- Nichols และการใช้ Genetic Algorithm อย่างใดอย่างหนึ่ง โดยผลการทดสอบพบว่าการใช้ Ziegler- Nichols ร่วมกับ Genetic Algorithm นั้นใช้เวลาในการปรับค่าน้อยกว่าการใช้การปรับการควบคุม ด้วยวิธีการ Genetic Algorithm อย่างเดียว และยังให้ระบบควบคุมที่แม่นยำกว่าการใช้ Ziegler- Nichols เพียงอย่างเดียว
metadata.dc.description.other-abstract:	The PID control system is widely used in controlling the movement of robots due to its reliability and simplicity in operation. Adjusting the PID control settings in robots with complex structures, such as exoskeletons for lower limbs, to work appropriately using conventional methods is complicated and lacks precision. Therefore, algorithms such as Genetic Algorithm are employed to assist in tuning the control settings. Using Genetic Algorithm can help in tuning the control system settings, but it takes a long time because it needs to randomly generate values over a wide range to cover all possible values. To solve this problem, the researchers used the Ziegler-Nichols method to determine the data range for the Genetic Algorithm to tune the PID control system for controlling the walking of the exoskeleton. In this research, mathematical and exoskeleton models for the lower limbs, which control the movement at the knee and hip joints, were created. The PID control system used to control the movement of the robot was tuned using Ziegler-Nichols in conjunction with Genetic Algorithm. The system was tested through MATLAB Simulink and compared with the use of only the Ziegler-Nichols method and only the Genetic Algorithm. The test results showed that using Ziegler-Nichols with Genetic Algorithm took less time to tune the values than using the Genetic Algorithm alone and provided more accurate control than using only the Ziegler-Nichols method
Description:	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม. (วิศวกรรมชีวการแพทย์)) -- มหาวิทยาลัยรังสิต, 2567
metadata.dc.description.degree-name:	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
metadata.dc.description.degree-level:	ปริญญาโท
metadata.dc.contributor.degree-discipline:	วิศวกรรมชีวการแพทย์
URI:	https://rsuir-library.rsu.ac.th/handle/123456789/3149
metadata.dc.type:	Thesis
Appears in Collections:	BioEng-BE-M-Thesis

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
SIWAKORN PANKRACHANG.pdf		1.21 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record