طراحی کنترلر بهینهMPC برای سیستم پاندول معکوس و تست آن در حضور دو نوع اغتشاش

این مقاله به کنترل بهینه یک پاندول معکوس در حضور اغتشاش پرداخته است. کنترلر پیشبین مدل (MPC)ازجمله کنترلدهای صنعتی بهینه و پیشرفته است که به دلیل فیدبک گرفتن از خروجی سیستم در هر لحظه، توانایی مواجهه با عدم قطعیت را تا حدود بسیار زیادی دارا میباشد و با بهینه سازی تابع هزینه مسیله، بهینه ترین ورودی سیستم را محاسبه میکند.در این مقاله بعد از خطی سازی معادلات سیستم پاندول معکوس، ابتدا یک کنترل بهینه MPC برای کنترلر موقعیت ارابه و زاویه میله پاندول، بدون حضور اغتشاش طراحی میگردد. سپس پاندول معکوس از مبدا و با زاویه 15 درجه رها میشود و عملکرد کنترلر نشان میدهد که خروجیها به مقدار مطلوب هدایت میشوند و مکان ارابه به مبدا و زاویه میله به صفر میرسد. در مرحله بعد، دو گونه اغتشاش یکی برای مکان ارابه و دیگری برای زاویه میله پاندول، به سیستم اعمال میشوند. در نهایت نتایج شبیه سازی نشان میدهد که با حضور اغتشاش نیز، سیستم قابلیت پایداری و رسیدن به نتیجه مطلوب خود را حفظ نموده است.

Keywords:

کنترلر بهینه , کنترل پیشبین مدل , MPC , پاندول معکوس , اغتشاش