طراحی بهینه پارتویی کنترلر فازی مقاوم برای آونگ وارون با 2 درجه آزادی و 4 تابع هدف

سیستم مورد بررسی در این مقاله مدل آونگ وارون با دو درجه آزادی می باشد. در این سیستم جرم گاری و جرم لینک به عنوان نامعینی های سیستم در نظر گرفته می شوند. برای شبیه سازی نامعینی های سیستم از روش شبیه سازی مونت کارلو استفاده می شود. در این پروژه میانگین و واریانس میزان عملکرد و میانگین و واریانس سیگنال کنترل به عنوان 4 توابع هدف مدنظر می باشند که باید به طور همزمان بهینه شوند. همچنین کنترلر فازی باید به گونه ای طراحی شود که توانایی پایدار نگه داشتن آونگ وارون به ازای نامعینی های موردنظر و نیز شرایط اولیه متفاوت زاویه آونگ و موقعیت مکانی گاری را دارا باشد. همچنین از الگوریتم ژنتیک برای طراحی بهینه پارتویی کنترار فازی، استفاده شده است. در این راه، توابع هدف به صورت انتگرال وزنی زمانی خطای عملکرد و خطای نیروی کنترلی انتخاب شده و از الگوریتم اصلاح شده NSGA-II برای یافتن کنترلرهای بهینه استفاده شده است. نهایتا منحنی های پارتو ارائه می شوند که دسته نقاط بهینه غیر برتر را نمایش می دهند. در حالت کلی می توان با مصالحه روی یک تابع هدف، نقاطی را به عنوان جواب های بهینه انتخاب نمود.

Keywords:

آونگ وارون , کنترل فازی مقاوم , الگوریتم ژنتیک , بهینه سازی چندهدفی