Luận án Nghiên cứu điều khiển tốc độ tại trục quay truyền động bằng động cơ thủy lực

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 
--------------------------- 
TRẦN NGỌC HẢI 
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ CỦA TRỤC QUAY 
TRUYỀN ĐỘNG BẰNG ĐỘNG CƠ THỦY LỰC 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
Đà Nẵng - Năm 2020 
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 
--------------------------- 
TRẦN NGỌC HẢI 
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ CỦA TRỤC QUAY 
TRUYỀN ĐỘNG BẰNG ĐỘNG CƠ THỦY LỰC 
Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ khí 
Mã số ngành: 9520103 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT 
 Người hướng dẫn khoa học: 
 Hướng dẫn 1: PGS.TS. Lê Cung 
 Hướng dẫn 2: GS. TS. Ngô Văn Dũng 
Đà Nẵng - Năm 2020 
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG 
Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS. Lê Cung 
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) 
Luận án được báo cáo tại Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng 
ngày tháng năm 2020 
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận án gồm: 
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng Luận án Tiến Sĩ) 
TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 
1 GS. TS. Trần Văn Nam Chủ tịch hội đồng 
2 PGS. TS. Nguyễn Huy Ninh Phản biện 1 
3 TS. Nguyễn Thanh Hải Phản biện 2 
4 PGS. TS. Đinh Minh Diệm Phản biện 3 
5 PGS. TS. Nguyễn Hữu Lộc Ủy viên 
6 TS. Nguyễn Quận Ủy viên 
7 PGS. TS. Lưu Đức Bình Thư ký 
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận án sau khi Luận án đã được 
báo cáo và sửa chữa (nếu có). 
 Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận án 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết 
quả mô phỏng và thực nghiệm nêu trong Luận án là trung thực, các thông số kết cấu 
được tham khảo trên các tạp chí, sách chuyên khảo của trong và ngoài nước. 
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận án này 
đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận án đã được chỉ rõ nguồn gốc. 
 Nghiên cứu sinh thực hiện Luận án 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
LỜI CÁM ƠN 
Em xin bày tỏ tình cảm của mình đối với hướng dẫn chính PGS. TS Lê Cung đã 
giúp đỡ về phương pháp, nội dung và các hướng nghiên cứu chính trong quá trình 
thực hiện Luận án, hướng dẫn hai GS. TS Ngô Anh Dũng (Trường Đại học Công 
nghệ ÉTS, Canada) đã cung cấp các tài liệu nước ngoài kịp thời. Đồng thời cám ơn 
tập thể cán bộ khoa Cơ khí, hiện đang ở tại Khoa cũng như đang học tập ở nước 
ngoài đã giúp đỡ trong việc dịch thuật, góp ý về phương pháp và tải tài liệu liên 
quan cho quá trình thực hiện Luận án. 
 NCS. Trần Ngọc Hải 
TÓM TẮT 
Ngày nay, tự động hoá quá trình sản xuất và tự động hoá quá trình công nghệ là 
yêu cầu bức thiết của quá trình chuyển tiếp từ cách mạng khoa học - kỹ thuật sang 
cách mạng khoa học - công nghệ, đặc biệt nước ta đang hội nhập cuộc “Cách mạng 
Công nghiệp 4.0”. Mặt khác, Việt Nam hiện đang phấn đấu để trở thành một nước 
công nghiệp thì trình độ công nghệ của sản xuất được đánh giá bằng chỉ tiêu công 
nghệ tiên tiến. Mà công nghệ tiên tiến được thể hiện qua công nghệ, trang thiết bị và 
chất lượng sản phẩm. 
Cùng với sự phát triển của kỹ thuật điều khiển tự động trong máy móc thiết bị, 
dây chuyền thiết bị hiện đại ở các nước công nghiệp thì kỹ thuật điều khiển hệ thủy 
lực đang được các nhà khoa học và sản xuất trên thế giới quan tâm. Bởi vì, hệ truyền 
động và điều khiển hệ thủy lực có nhiều ưu điểm, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều 
loại thiết bị, đặc biệt các loại thiết bị có công suất lớn, ví dụ như: máy ép nhấn chuyên 
dụng, ép điều khiển số; robot công nghiệp; máy công cụ truyền thống, máy tự động 
chuyên dụng hoặc máy CNC; thiết bị quân sự, rađa; bộ điều khiển tự động cánh 
hướng của nhà máy thủy điện..v.v. Để nâng cao chất lượng điều khiển của các thiết bị 
nói chung thì nghiên cứu chất lượng động lực học của hệ là một trong những vấn đề 
hết sức cần thiết. Động lực học của hệ điều khiển thủy lực là hết sức phức tạp vì nó 
liên quan đến nhiều yếu tố thay đổi trong quá trình làm việc (như độ nhớt, độ đàn hồi 
của dầu, nhiệt độ của dầu..v.v). Qua tham khảo nhiều bài báo và sách chuyên khảo 
quốc tế cũng như trong nước được công bố trong các năm gần đây thì đề tài “Nghiên 
cứu điều khiển tốc độ của trục quay truyền động bằng động cơ thủy lực” là hết sức 
cần thiết đối với sự phát triển lĩnh vực này ở Việt Nam. 
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu đáp ứng quá độ về tốc độ của trục quay cho 
mô hình hai khối lượng quay và hai khâu đàn hồi, khi ứng dụng bộ điều khiển PID 
tự điều chỉnh mờ để điều khiển ở các tốc độ khác nhau. 
Về lý thuyết là nghiên cứu mô phỏng trên máy vi tính, trong đó thiết lập được 
mô tả toán học, tìm mối quan hệ của các tín hiệu trong hệ thống bằng lý thuyết điều 
khiển tự động. Ứng dụng bộ điều khiển PID tự động điều chỉnh mờ để nghiên cứu 
đáp ứng quá độ về tốc độ của trục quay ở các tốc độ cài đặt khác nhau. Trong đó, 
thiết lập giao diện Matlab/ Guide trực quan, tích hợp các thông số kết cấu cũng như 
thông số điều khiển của hệ thống nhằm thuận lợi cho việc khảo sát và xử lý số liệu. 
Từ đó, xác định và đánh giá được các chỉ tiêu về chất lượng thông qua đáp ứng quá 
độ của hệ theo tiêu chuẩn ITAE. Khi nghiên cứu mô phỏng với điều khiển bộ thông 
số này đã làm cho hệ bậc cao có đặc tính như của một hệ bậc nhất. 
Về nghiên cứu thực nghiệm là đã thực hiện ghép nối tương thích giữa thiết bị 
điều khiển và thiết bị chấp hành để lắp ráp thành một thiết bị nghiên cứu thực 
nghiệm. Trong đó, tính toán và chọn nguồn truyền động, cơ cấu tạo tải, van tỷ lệ, 
động cơ thủy lực, cảm biến tốc độ .v.v. cũng như nghiên cứu kết nối vi điều khiển 
Arduino với máy vi tính. 
Trên cơ sở kết quả của nghiên cứu lý thuyết, thiết lập được thuật toán điều khiển 
PID tự điều chỉnh mờ và xác định được bộ thông số điều khiển mờ K’P, K’I và K’D 
bằng thực nghiệm. Viết chương trình điều khiển và giao diện của hệ thống, cũng 
như xử lý, lưu số liệu khảo sát và vẽ đáp ứng quá độ về điều khiển tốc độ của trục 
quay được thực hiện trên phần mềm IDE và Matlab/Guide. 
Khi điều khiển thiết bị thực nghiệm, tín hiệu phản hồi được truyền liên tục, theo 
thời gian thực và vẽ đồ thị đáp ứng cũng như lưu các số liệu trên máy vi tính trong 
suốt quá trình thiết bị hoạt động. 
Ngoài ra đề tài còn khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ dầu đến đáp ứng quá độ về 
tốc độ của trục quay trên cơ sở của bộ thông số PID tự điều chỉnh mờ trên. 
Nhờ bộ điều khiển trên mà đáp ứng của mô hình thực nghiệm cũng gần giống 
khâu quán tính và tối ưu như theo tiêu chuẩn ITAE. 
Kết quả của đề tài sẽ làm phong phú thêm về các loại mô hình điều khiển hệ 
thủy lực chuyển động quay nói riêng cũng như hệ điều khiển thủy lực nói chung. 
Các kết quả nghiên cứu liên quan đến đề tài đã được công bố, gồm: 04 bài báo 
cáo khoa học đăng trong kỷ yếu của các hội nghị chuyên ngành trong nước; 01 bài 
báo đăng tạp chí trong nước; 01 đề tài KHCN cấp Bộ; 03 bài báo cáo khoa học được 
đăng trong kỷ yếu của các hội nghị quốc tế và tạp chí chuyên ngành quốc tế, trong 
đó 2 bài Scopus và 01 bài báo được đăng trên tạp chí quốc tế (ISI-ESCI). 
MỤC LỤC 
Lời cam đoan 
Lời cám ơn 
Tóm tắt 
Mục lục 
Danh mục các ký hiệu và từ viết tắt 
Danh mục các bảng 
Danh mục các hình vẽ, hình ảnh, đồ thị 
Mở đầu ................................................................................................................................. 1 
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................................... 1 
2. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................................... 2 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 3 
4. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................................... 4 
5. Ý nghĩa khoa và thực tiễn của đề tài ............................................................................. 4 
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN NỘI 
DUNG NGHIÊN CỨU ....................................................................................................... 6 
1.1. Lịch sử phát triển của hệ truyền động và điều khiển tự động thủy lực .............. 6 
1.2. Các công trình đã được công bố có liên quan đến nội dung nghiên cứu ............ 8 
1.2.1. Hệ truyền động và điều khiển tải trọng hệ thủy lực ...................................... 8 
1.2.2. Hệ truyền động và điều khiển vận tốc hệ thủy lực ...................................... 12 
1.2.3. Hệ truyền động và điều khiển vị trí hệ thủy lực .......................................... 22 
1.2.4. Các công bố có liên quan khác ................................................................... 24 
1.3. Kết luận chương ..................................................................................................... 26 
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG VÀ ĐIỀU KHIỂN 
THỦY LỰC ....................................................................................................................... 29 
2.1. Tổng quan về hệ thống truyền động thủy lực ..................................................... 29 
2.1.1. Cấu trúc cơ bản của hệ truyền động thủy lực ................................................ 29 
2.1.2. Các tính chất vật lý cơ bản của chất lỏng thủy lực ...................................... 30 
2.1.3. Động cơ thủy lực ....................................................................................... 34 
2.1.4. Van tỷ lệ và van servo ................................................................................ 37 
2.1.5. Nguyên tắc tương tự điện - thủy lực ........................................................... 42 
2.2. Tổng quan về hệ thống điều khiển thủy lực ........................................................ 44 
2.2.1. Phân tích tổng quan về lịch sử và phân loại điều khiển các hệ thống thủy 
lực ....................................................................................................................... 44 
2.2.3. Đánh giá chất lượng hệ thống điều khiển ................................................... 48 
2.3. Kết luận chương ..................................................................................................... 51 
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐÁP ỨNG QUÁ ĐỘ VỀ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ 
CỦA TRỤC QUAY TRUYỀN ĐỘNG BẰNG THỦY LỰC........................................ 53 
3.1. Xây dựng mô hình nghiên cứu đáp ứng quá độ của trục quay truyền động 
bằng thủy lực ................................................................................................................. 54 
3.1.1. Phân tích tổng quan ..................................................................................... 54 
3.2.2. Mô hình nghiên cứu .................................................................................... 56 
3.2. Thiết lập mô hình tính toán và mô tả toán học của hệ thống ............................ 60 
3.2.1. Mô hình toán khi bỏ qua biến dạng đàn hồi của bộ truyền đai thang .............. 60 
3.2.2. Mô hình toán khi có tính đến biến dạng đàn hồi của bộ truyền đai thang ........ 64 
3.3. Mô phỏng đáp ứng quá độ về tốc độ của hệ ........................................................ 67 
3.3.1. Phân tích các bộ điều khiển........................................................................ 67 
3.3.2. Thiết kế bộ điều khiển PID tự điều chỉnh mờ ............................................. 68 
3.4. Khảo sát đáp ứng quá độ về điều khiển tự động tốc độ của trục quay............. 71 
3.4.1. Các số liệu mô phỏng ................................................................................ 71 
3.4.2. Đáp ứng về tốc độ của trục quay ................................................................ 72 
3.5. Kết luận chương ..................................................................................................... 81 
CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VỀ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ 
CỦA TRỤC QUAY TRUYỀN ĐỘNG BẰNG THỦY LỰC ........................................ 83 
4.1. Xây dựng mô hình thực nghiệm của trục quay truyền động bằng động cơ 
thủy lực ........................................................................................................................... 83 
4.1.1. Tính toán cơ bản nguồn truyền động thủy lực ............................................ 83 
4.1.2. Chọn hệ thống truyền động và điều khiển thủy lực .................................... 86 
4.1.3. Chế tạo và lắp đặt thiết bị thực nghiệm của trục quay .................................... 95 
4.2. Xác định thông số điều khiển và viết chương trình điều khiển hệ thống ......... 97 
4.3. Khảo sát thực nghiệm độ ổn định về điều khiển tốc tộ của trục quay .............. 99 
4.4. So sánh các kết quả lý thuyết và thực nghiệm................................................... 104 
4.5. Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ của dầu đến độ ổn định tốc độ của trục 
quay .............................................................................................................................. 109 
4.6. Kết luận chương ................................................................................................... 112 
KẾT LUẬN CHUNG ..................................................................................................... 114 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐÃ ĐƯỢC 
CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ............................................................................................ 118 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 119 
PHỤ LỤC 1 
PHỤ LỤC 2 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT 
Ký hiệu/ 
Từ viết tắt 
Ý nghĩa Đơn vị 
0
mD Thể tích riêng của động cơ thủy lực m
3 
t
bD Thể tích riêng của bơm dầu tạo tải m
3 
0
bD Thể tích riêng của bơm m
3 
i0 
Tỷ số truyền của bộ truyền đai truyền từ động cơ điện 
đến bơm dầu 
- 
i1 
Tỷ số truyền của bộ truyền đai truyền từ động cơ thủy 
lực trục quay 
- 
i2 
Tỷ số truyền của bộ truyền đai truyền từ trục quay 
đến cụm bơm tạo tải 
- 
 1 
Hiệu suất truyền động từ động cơ thủy lực đến trục 
quay qua bộ truyền đai 
- 
 2 
Hiệu suất truyền động từ động cơ điện đến bơm dầu 
qua bộ truyền đai 
- 
Q Lưu lượng vào/ra của động cơ thủy lực m3/ph 
pS Áp suất cửa vào của van tỷ lệ N/m
2 
P Áp suất làm việc động cơ thủy lực N/m2 
pt Áp suất bơm tạo tải N/m
2 
n0 Tốc độ của rô to động cơ thủy lực vg/ph 
n1 Tốc độ của trục quay vg/ph 
n2 Tốc độ của trục bơm tạo tải vg/ph 
nt Tốc độ của cảm biến vg/ph 
Mm Momen từ áp suất bơm dầu tạo ra Nm 
M0 Mô men tạo tải trên trục quay Nm 
NCH Công suất của trục quay kW 
NTL Công suất trên trục động cơ thủy lực kW 
Ndco Công suất của động cơ điện kW 
J1 Mô men quán tính khối lượng của trục quay Nms
2/rad 
J0 Mô men quán tính khối lượng của trục rô to Nms
2/rad 
J01 
Mô men quán tính khối lượng thu gọn về trục rô to 
của động cơ thủy lực 
Nms2/rad 
I Dòng trên van tỷ lệ mA 
KV 
Hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại điều khiển van tỷ 
lệ 
(m3/s)/m
A 
0  ... BN: 978-604-95-0502-7, pp. 481-488. 
4. T.N Hai, L. Cung, N.V Dung (2017), Experimental Investigation of Speed 
Control of Hydraulic Motor Using Proportional Valve, IEEE International 
Conference on System Science and Engineering (Scopus Indexed), ISBN: 978-
1-5386-3421-9 (ISSN Online: 2575-6028), pp. 350-355. 
5. Trần Ngọc Hải (2018), Nghiên cứu thiết kế và chế tạo cụm trục chính truyền 
động bằng thủy lực cho máy tiện, Đề tài Khoa học và Công nghệ cấp bộ, mã số: 
B2016-DNA-28-TT. 
6. T.N Hải, L. Cung, V.N Thành (2018), Một số kết quả nghiên cứu, chế tạo máy 
tiện tự động có trục chính truyền động bằng động cơ thủy lực, Hội nghị Khoa 
học và Công nghệ toàn quốc về Cơ khí lần thứ 5, ISBN: 978-604-67-1103-2, 
trang 194-202. 
7. T.N Hải, N.T Lý, T.X Tùy (2017), Nghiên cứu độ nhám bề mặt chi tiết gia công 
trên máy tiện khi trục chính truyền động bằng động cơ thủy lực, Tạp chí Khoa 
học Công nghệ ĐHĐN, số 11(120)-Quyển 1, ISSN 1859-1531, trang 22-25. 
8. T.N Hải, L. Cung, N.V Dũng (2016), Nghiên cứu thực nghiệm về ổn định tốc độ 
của trục chính máy tiện khi truyền động bằng động cơ thủy lực, Hội nghị Cơ 
điện tử toàn quốc lần thứ 8 (VCM-2016), số ISBN: 978-604-913-503-3, trang 
494-499. 
9. Trần Ngọc Hải (2014), Nghiên cứu độ ổn định tốc độ của trục chính máy tiện 
khi truyền động bằng động cơ thủy lực, Hội nghị Toàn quốc lần thứ 7 về Cơ điện 
điện tử, số ISBN: 978-604-913-306-0, trang 180-185. 
 119 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Tiếng Việt 
[1]. Trần Ngọc Hải (2008), “Nghiên cứu động lực học của cụm bàn dao máy 
CNC điều khiển bằng mô tơ thủy lực khi sử dụng van tỷ lệ”, Luận văn thạc sĩ kỹ 
thuật. 
[2]. Trần Ngọc Hải (2012), “Mô hình tính toán động lực học trên máy vi tính của 
hệ thủy lực điều khiển vị trí khi sử dụng van Servo”, Đề tài KH&CN cấp cơ sở, 
MS T2012-02-35. 
[3]. Trần Ngọc Hải (2013), “Nghiên cứu chế tạo mô hình bàn máy CNC điều 
khiển vị trí bằng động cơ thủy lực”, Đề tài KH&CN cấp ĐH Đà Nẵng, MS 
Đ2013-02-55. 
[4]. Trần Ngọc Hải (2014), “Nghiên cứu độ ổn định tốc độ của trục chính máy 
tiện khi truyền động bằng động cơ thủy lực”, Hội nghị Toàn quốc lần thứ 7 về 
Cơ điện điện tử, trang 180-185. 
[5]. Trần Ngọc Hải, Trần Xuân Tùy (2008), “Nghiên cứu động lực học của cụm 
bàn dao máy CNC điều khiển bằng thủy lực khi tính đến khối lượng của dầu”, 
Tuyển tập báo cáo hội nghị toàn quốc lần thứ 4 về Cơ điện tử, trang 46-52. 
[6]. Trần Ngọc Hải, Trần Xuân Tùy (2010), “Giáo trình các phương pháp điều 
khiển tự động hiện đại”, Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng. 
[7]. Trần Ngọc Hải, Trần Xuân Tùy (2011), “Giáo trình hệ thống truyền động 
thủy lực và khí nén”, nhà xuất bản Xây Dựng. 
[8]. Nguyễn Thị Phương Hà, Huỳnh Thái Hoàng (2005), “Lý thuyết điều khiển 
tự động”, nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh. 
[9]. Trần Ngọc Hải, Trần Xuân Tùy (2013), “Nghiên cứu đáp ứng quá độ của bàn 
máy CNC truyền động bằng động cơ thủy lực khi ứng dụng điều khiển PID và 
PID mờ, Hội nghị khoa học và công nghệ toàn quốc về cơ khí lần thứ 3, trang 
1324-1331. 
[10]. Trần Xuân Tùy (2002), “Hệ thống điều khiển tự động thủy lực”, nhà xuất 
bản Khoa học và Kỹ thuật. 
 120 
Tiếng Anh 
[11]. Ahmet Murat Minar, Abdulkadir Gullu, Sezai Taskin (2012), “Statistical 
investigation of hydraulic driven circular interpolation motions”, Indian 
Academy of Sciences, Vol. 37, pp 557-568. 
[12]. Ali Abdul Mohsin Hassan AL-Assady, Mohammad Talib. Jassim AL-
Khafaji (2013), “Design and Analysis of Electro-Hydraulic Servo System for 
Speed Control of Hydraulic Motor”, Journal of Engineering, Vol. 19, pp 562-
573. 
[13]. Amanuel Tadesse Gebrewold, Ma Jungong (2013), “Modeling and 
Simulation on Fuzzy-PID Position Controller of Electro Hydraulic Servo 
System”, International Journal of Science and Research (IJSR), pp 1000-1005. 
[14]. Amin Maghareh, Christian E. Silva, Shirley J. Dyke (2018), “Servo-
hydraulic actuator in controllable canonical form: Identification and 
experimental validation”, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 100, 
pp 398-414. 
[15]. Andrzej Milecki, Dominik Rybarczyk (2015), “Modelling of an 
Electrohydraulic Proportional Valve with a Synchronous Motor”, Journal of 
Mechanical Engineering, Vol. 61, pp 517-522. 
[16]. Ayman A. Aly (2005), “Self Tuning Fuzzy Logic Control of an 
Electrohydraulic Servo Motor”, ACSE Journal, Vol. 5, pp 67-76. 
[17]. Bauer G (1998), “Olhydraulik”, Teubner. 
[18]. Bethi Reshma, J. Peter Jones (2016), “Design of electro hydraulic servo 
cylinder for position control of load”, International Journal of Mechanical And 
Production Engineering, pp 42-44. 
[19]. Bibhuti Bhusan Ghosh, Bikash Kumar Sarkar and Rana Saha (2015), 
“Realtime performance analysis of different combinations of fuzzy-PID and bias 
controllers for a two degree of freedom electrohydraulic parallel manipulator”, 
Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, Vol. 34, pp 62-69. 
 121 
[20]. Bora Eryilmaz, Bruce H. Wilson (2006), “Unified modeling and analysis of a 
proportional valve”, Journal of the Franklin Institute, Vol. 343, pp 48-68. 
[21]. Chengwen Wang, Long Quan and et al (2017), “Reduced-order model based 
active disturbance rejection control of hydraulic servo system with singular 
value perturbation theory”, ISA Transactions, Vol. 67, pp 455-465. 
[22]. Christian C. Mbaocha, Lakpah Emmanuel A. (2015), Jonathan A. 
Emmanuel, “A Numerical Machine Tool Controller for Servomechanisms”, 
International Journal of Scientific and Research Publications, Vol. 5, pp 1-4. 
[23]. Dieter Kretz (1986), “Inition à la technique des servo-valves (Chapitre F)”, 
Mannesmann Rexroth GmbH, Lohr am Main. 
[24]. Double A (1989), “Closed loop training manual proportional & servo-valve”, 
Printed in USA. 
[25]. Edited by Sohail Iqbal, Nora Boumella and Juan Carlos Figueroa Garcia, 
(2012), Fuzzy Controllers - Recent Advances in Theory and Applications 
(Chapter 13: Kwanchai Sinthipsomboon, Issaree Hunsacharoonroj, Josept 
Khedari, Watcharin Po-ngaen and Pornjit Pratumsuwan, “A Hybrid of Fuzzy 
and Fuzzy Self-Tuning PID Controller for Servo Electro-Hydraulic System”), pp 
299-314. 
[26]. Forental V.I, Forental M.V, Nazarov F.M (2015), “Investigation of dynamic 
characteristics of the hydraulic drive with proportional control”, International 
Conference on Industrial Engineering, Vol. 129, pp 695 - 701. 
[27]. Fouly A., Sadak T.W. and et al (2015), “Effect of Oil Temperature on the 
Performance of A Hydraulic Linear System Controlled with Electro Hydraulic 
Servo Valve”, Department of Production and Design Engineering, Minia 
University. 
[28]. Shen Gang, Zhu Zhencai, Zhao Jinsong and et al (2017), “Real-time tracking 
control of electro-hydraulic force servo systems using offline feedback control 
and adaptive control”, ISA Transactions 67, pp 356-370. 
 122 
[29]. Garett A. Sohl, James E. Bobrow (1999), “Experiments and Simulations on 
the Nonlinear Control of a Hydraulic Servosystem”, IEEE Transactions on 
Control systems Technology, Vol. 7, No. 2, pp 238-247. 
[30]. Grahan Jr. et al (1986), “Electro-Hydraulic position control for a machine 
tool with actual and commanded position feedback”, International Journal of 
Machine Tool Design and Research, Vol. 26. 
[31]. Gustavo, K.C, Nariman, S (2015), “Hydrostatic transmissions and actuators”, 
Wiley, New York. 
[32]. Han Songshan, Jiao Zongxia and et al (2015), “Fuzzy robust nonlinear 
control approach for electro-hydraulic flight motion simulator”, Chinese Journal 
of Aeronautics, pp 294-304. 
[33]. Kim Hongchul, Shin Young June, Kim Jung (2017), “Design and locomotion 
control of a hydraulic lower extremity exoskeleton for mobility augmentation”, 
Mechatronics 46, pp 32-45. 
[34]. Ivantysyn J, Ivantysynova M (1993), “Hydrostatische Pumpen und 
Motoren”, Konstruktion und Berechnung, Vogel Buchverlag. 
[35]. Huang Jiahai, Quan Long (2016), “Characteristics of Proportional Flow 
Control Poppet Valve with Pilot Pressure Compensation”, 10th International 
Fluid Power Conference, pp 157-168. 
[36]. John Stringer (1976), “Hydraulic Systems Analysis”, The Macmillan Press 
LTD, London and Basingstoke Associated companies in New York Dublin. 
[37]. Karam M. Elbayomy, Jiao Zongxia, Zhang Huaqing (2008), “PID Controller 
Optimization by GA and Its Performances on the Electro-hydraulic Servo 
Control System”, Chinese Journal of Aeronautics, Vol. 21, pp 378-384. 
[38]. Kari T. Koskinen, Matti J. Vilenius (Published online 2014), “Steady State 
and Dynamic Characteristics of Water Hydraulic Proportional Ceramic Spool 
Valve”, International Journal of Fluid Power, Vol. 1, pp 5-15. 
[39]. Karl-Erik Rydberg (2016), “Hydraulic servo systems - Dynamic Properties 
and Control”, IEI/Fluid and Mechanical Engineering Systems. 
 123 
[40]. Lencastre A (1987), “Handbook of Hydraulic Engineering”, Horwood. 
[41]. Gong Lishuang, Jin Baoquan, Zhang Hongjuan and et al (2017), “Anti-
disturbance proportional integral attitude control and stabilization of rolling 
hydraulic position system”, Proceedings of the Institution of Mechanical 
Engineers, Part I: Journal of Systems and Control Engineering, Vol. 231, pp. 
117-130. 
[42]. M. K. Barnwal, N. Kumar, Ajit Kumar, J. Das (2014), “Effect of hydraulic 
accumulator on the system parameters of an open loop transmission system”, 5th 
International & 26th All India Manufacturing Technology, Design and Research 
Conference (AIMTDR 2014), India, pp 3041-3045. 
[43]. Majid Karimi, Farid Najafi and et al (2008), “Application of a flexible 
structure artificial neural network on a servo-hydraulic rotary actuator”, Int J 
Adv Manuf Technol, pp 559-569. 
[44]. Mat Hussin Ab. Tali, Intan Z. Mat Darus (2013), “Self-Tuning PID 
Controller for Active Suspension System with Hydraulic Actuator”, IEEE 
Symposium on Computers and Informatics, pp 86-91. 
[45]. Merritt HE (1967), “Hydraulic Control Systems”, Wiley, New York. 
[46]. Ming Xu, Bo Jin, Guojin Chen and Jing Ni (2013), “Speed-Control of 
Energy Regulation Based Variable-Speed Electrohydraulic Drive”, Journal of 
Mechanical Engineering, Vol. 59, pp 433-442. 
[47]. Mohieddine J. Elali, Andreas Kroll (2004), “Hydraulic Servo-systems”, 
Springer, Verlag London Ltd. 
[48]. Oertel H (1999), “Strömungsmechanik”, Vieweg. 
[49]. Peter, C. (2015), “Principles of Hydraulic Systems Design”. Momentum 
Press, LLC, New York. [13] 
[50]. Pornjit Pratumsuwan, Siripun Thongchai and Surapun Tansriwong (2010), 
“A Hybrid of Fuzzy and Proportional-Integral-Derivative Controller for Electro-
Hydraulic Position Servo System”, Energy Research Journal, pp 62-67. 
 124 
[51]. Pourmovahed A., Otis D. R, (1984), “Effects of Thermal Damping on the 
Dynamic Response of a Hydraulic Motor-Accumulator System”, Journal of 
Dynamic Systems Measurement and Control, Vol. 106, pp 21-25. 
[52]. Pourmovahed A., Otis D. R, (1990), “An Experimental Thermal Time-
Constant Correlation for Hydraulic Accumulators”, Journal of Dynamic Systems 
Measurement and Control, Vol. 112, pp 116-121. 
[53]. R. Ghazali, A. W. I. M. Hashim and et al (2010), “Position Tracking Control 
of an Electro-hydraulic Servo System using Sliding Mode Control”, Proceedings 
of IEEE Student Conference on Research and Development, pp 240-245. 
[54]. Ramli Adnan, Mazidah Tajjudin, Norlela Ishak and et al (2011), “Self-tuning 
Fuzzy PID Controller for Electro - Hydraulic Cylinder”, 2011 IEEE 7th 
International Colloquium on Signal Processing and its Applications, pp 395-398. 
[55]. Reinhard Brandstetter, Till Deubel, Bernd Winkler and et al (2016), “Digital 
hydraulics and Industrie 4.0’’, Part I, Journal of Systems and Control 
Engineering, pp 1-12. 
[56]. Richard CD, Robert HB (2010), “Modern Control Systems”, 12th ed. Upper 
Saddle River: Pearson Prentice Hall. 
[57]. Shibly Ahmed AL-Samarraie và cộng sự (2015), “Sliding Mode Control for 
Electro-Hydraulic Servo System”, Iraqi journal of computers, communication 
and control & systems engineering, Vol.15, No.3, pp 1-10. 
[58]. Kang Shuo, Yan Hao, Dong Lijing, Li Changchun (2018), “Finite-time 
adaptive sliding mode force control for electrohydraulic load simulator based on 
improved GMS friction model”, Mechanical Systems and Signal Processing, pp 
117-138. 
[59]. Slattery JC (1972), “Momentum, Energy and Mass Transfer in Continua”, 
McGraw-Hill. 
[60]. Spurk JH (1996), “Strömungslehre: Einführung in die Theorie 
der Strömungen”, Springer. 
 125 
[61]. Lin Tianliang, Wang Lang and et al (2017), “Performance analysis of an 
automatic idle speed control system with a hydraulic accumulator for pure 
electric construction machinery”, Automation in Construction, Vol. 84, pp 184-
194. 
[62]. HO Triet Hung, AHN Kyoung Kwan (2010), “Modeling and simulation of 
hydrostatic transmission system with energy regeneration using hydraulic 
accumulator”, Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 24, pp 
1163–1175. 
[63]. Truong Dinh Quang, Ahn Kyoung Kwan (2009), “Force control for 
hydraulic load simulator using self-tuning grey predictor - fuzzy PID”, 
Mechatronics 19, pp 233-246. 
[64]. Ding Wen-hua, Deng Hua and et al (2017), “Tracking control of electro-
hydraulic servo multi-closed-chain mechanisms with the use of an approximate 
nonlinear internal model”, Control Engineering Practice, Vol. 58, pp 225-241. 
[65]. Deng Wenxiang, Yao Jianyong, Ma Dawei (2017), “Robust adaptive 
precision motion control of hydraulic actuators with valve dead-zone 
compensation”, ISA Transactions, Vol. 70, pp 269-278. 
[66]. White FM (1986), “Fluid Mechanics”, McGraw-Hill. 
[67]. Will D, Strohl H, Gebhardt N (1999), “Hydraulik”, Grundlagen, 
Komponenten, Schaltungen, Springer. 
[68]. Kong Xiangzhen, Majumdar Hasan, Zang Faye et al (2018), “A multi-
switching mode intelligent hybrid control of electro-hydraulic proportional 
systems”, Part C, Journal of Mechanical Engineering Science, pp 1-12. 
[69]. Yao Jian-jun, Di Duo-tao and et al (2012), “High Precision Position Control 
of Electro-Hydraulic Servo System Based on Feed-Forward Compensation”, 
Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, pp 289-
298. 
[70]. Zulfatman, M. F. Rahmat (2009), “Application of self-tuning fuzzy PID 
controller on industrial hydraulic actuator using system identification approach”, 
 126 
International journal on smart sensing and intelligent systems, Vol. 2, No. 2, pp 
246-261. 
Website 
[71]. Information on https://www.arduino.cc [Truy cập: 15/05/2016] 
[72]. Information on  [Truy cập: 20/12/2016] 
[73]. Information on  
[Truy cập: 10/07/2017] 
[74]. Information on https://uk.mathworks.com/products/MATLAB.html 
[Truy cập: 10/01/2017] 
[75]. Information on http:// www.senday.com.tw/en/feeding01.html 
[Truy cập: 17/02/2016] 
[76]. Information on http://  [Truy cập: 17/02/2016] 
[77]. Information on 
cnc.html [Truy cập: 17/02/2016]