دانلود شبیه سازی مقاله کنترل زمان واقعی آونگ معکوس با منطق فازی

پروژه متلب کنترل آونگ معکوس

سیستم پاندول معکوس، به عنوان یک سیستم غیرخطی ناپایدار معمول، اغلب به عنوان یک معیار برای تایید عملکرد و اثربخشی یک روش کنترل جدید مورد استفاده می گیرد که علت آن، سادگی ساختاری آن است. کنترل پایدار کننده پاندور معکوس، جهت ایجاد تعادل در پاندول در موقعیت سرپا می باشد. این مسئله، یک مسئله کنترل غیرخطی بسیار معمول و آکادمیک است و فنون بسیاری برای حل آن، ارائه شده است، که می توان کنترل مبتنی بر مدل، کنترل فازی، کنترل شبکه عصبی (NN)، کنترل مبتنی بر الگوریتم های ژنتیک (GA) و غیره را نام برد. با این حال، این کنترلر نمی تواند بطور کامل یک سیستم پاندول را در یک مدت زمان کوتاه، پایدار کند. در این پروژه، یک مدل فازی تاکاگی-سوگنو مبتنی بر داده، به نام ANFIS برای کنترل پایدار کننده بکار گرفته می شود و یک سیستم تست شبیه سازی نیمه فیزیکی برای پاندول معکوس خطی مورد مطالعه قرار می گیرد و سپس با استفاده از نظریه نیمه فیزیکی، ساخته می شود. فنآوری نمونه اولیه سازی سریع، از بهره برداری نرم افزاری، توسعه سخت افزاری و طراحی و محقق سازی الگوریتم تشکیل شده که اینها، روشی برای کمک به توسعه سریع، فراهم می کنند.

پاندول معکوس، یک سیستم ناپایدار با تزویج قوی غیرخطی چند متغیری معمول می باشد. هدف اصلی مقاله حاضر، متعادل سازی یک پاندول واقعی در موقعیت خود در مرکز مسیر می باشد. به این منظور، از کنترلر منطق فازی استفاده کردیم. این کنترلر منطق فازی در محیطی متلب/سیمولینک طراحی شده است. در این مقاله، مدل ریاضیاتی پاندول ساخته می شود. همچنین، سخت افزار مبتنی بر متلب در سیستم شبیه سازی حلقه ای طراحی می شود. علاوه بر آن، یک طرح کنترل فازی خبره نوین پیشنهاد می شود. طرح کنترل پیشنهادی در متلب پیاده سازی شده و عملکرد خوبی در کنترل فازی بلادرنگ پاندول معکوس، نشان داد. نتایج شبیه سازی و اجرای تجربی نشان دادند که روش کنترل پیشنهادی، عملکرد کنترلی قوی دارد.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تصاویر مربوط به محیط شبیه سازی و خروجی های آن، قرار داده شده اند:

هدف این پروژه، طراحی یک کنترلر تثبیت کننده برای پاندول معکوس است و با موفقیت به این هدف رسیدیم. ثابت شده که این کنترلر فازی در کنترل زاویه ای پاندول در موقعیت سرپا و کنترل موقعیتی کالسکه نسبت به مبداء ریل، موثر و کارآمد است. بخاطر پیچیدگی این سیستم و الزامات بلادرنگ، سخت افزار مبتنی بر متلب در شبیه سازی حلقه ای برای حل این مسئله مورد استفاده قرار می گیرد. اثر این کنترل را می توان به آسانی از نتایج شبیه سازی و اجرای تجربی، مشاهده نمود.