طراحی کنترل کننده PID و فازی برای پاندول معکوس با دو درجه آزادی

در این مقاله به مدل سازی و کنترل آونگ معکوس دوگانه به دو صورت کنترل PID و کنترل فازی پرداخته شده است. با استخراج معادلات دینامیکی سیستم به روش نیوتن _اویلر و خطی سازی، مدل ریاضی سیستم در فضای حالت بدست می آید. طراحی کنترل کننده و برسی پایداری مدل آونگ معکوس به علت غیرخطی بودن همیشه از موضوعات مطرح در کنترل بوده است که در کنترل PID زمانی که زاویه کوچک است خطای حالت ماندگار صفر می شود و وقتی که زاویه ی آن افزایش پیدا می کند، مقدار خطای حالت ماندگار وجود دارد. ولی در کنترل کننده فازی با تغییر زاویه ی خطا حالت ماندگار نخواهد داشت و سیستم غیرخطی را بدون خطی سازی کنترل می کند. در این مقاله یک کنترل کننده PID که برای کنترل زاویه پاندول و کنترل فازی برای کنترل موقعیت ارابه و زاویه ی آونگ معکوس طراحی شده است، که در این حالت از سیستم استنتاج ممدانی (MAMDANI) که پرکاربردترین استلزام در منطق فازی به دلیل محلی بودن قاعده اگر_آنگاه فازی برای مدل فازی می باشد استفاده شده است. تمامی نمودارها و نتایج توسط نرم افزاز متلب (MATLAB) بدست آمده است.

Keywords:

کنترل کننده PID , کنترل کننده فازی , پاندول معکوس , سیمولینک , استنتاج