دانلود شبیه سازی مقاله کنترل بهینه آونگ معکوس دوگانه با کنترل کننده LQR

پروژه متلب آونگ معکوس دوگانه

سیستم پاندول، یکی از مسائل کلاسیک در مورد کنترل غیرخطی و یک ضابطه مناسب برای بهره گیری از سیستم های مکانیکی می باشد. پاندول معکوس دوبل، یک مدل نوعی از یک سیستم چند متغیری، غیرخطی و اساساً ناپایدار می باشد که یک تجهیز آزمایشی کامل نه تنها برای آموزش بلکه برای پژوهش می باشد، زیرا مفاهیم انتزاعی بسیاری از نظریه کنترل را می توان بوسیله آزمایش های مبتنی بر این سیستم، نشان داد. این روش، بخاطر غیرخطی و ناپایدار بودنش، روشی مفید برای تست الگوریتم های کنترلی (مانند کنترل های PID، شبکه عصبی، کنترل فازی، الگوریتم ژنتیک و غیره) می باشد. در سال 1972، دو پژوهشگر در حوزه کنترل، با استفاده از یک کامپیوتر آنالوگ، موفق به کنترل یک پاندول معکوس در موقعیت ایستا برروی یک کالسکه شدند که بوسیله نیروی افقی تثبیت شده بود. انواع مختلفی از پاندول معکوس وجود دارد که می توان حالت ساده، حالت دوار، حالت مضاعف و حالت مضاعف دوار را نام برد. پژوهش های انجام شده برروی چنین سیستم پیچیده ای شامل مسائل نظری مهم بسیاری در مورد کنترل سیستم، همانند مسائل غیرخطی، استواری، توانایی و ردیابی، می باشد. بنابراین، به عنوان یک مثال مطالعه ای ایده آل، سیستم پاندول معکوس در سیستم کنترل مورد توجه جهانی قرار گرفت و به عنوان یک نظریه کنترل، بخصوص پژوهش های نظریه کنترل مدرن و تجهیزات تست کننده، شناخته شده است. بنابراین، نه تنها بهترین ابزار تجربی بلکه همچنین یک پلتفرم تجربی ایده آل است. پژوهش های انجام شده برروی این موضوع، معنای عمیقی در نظریه و روش تحقیق دارند و ارزش آن توسط دانشمندان کشورهای مختلف، درک شده است.

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

در این پروژه، یک کنترلر مبتنی بر LQR با موفقیت برای سیستم پاندول معکوس دوبل، طراحی شده است. نتایج شبیه سازی مربوط به سیستم براساس پاسخ پله نیز برای این سیستم بدست آمده اند. در این مقاله، این فنون مورد استفاده برای کاهش زمان نشست و اوج سیستم، به بحث گذاشته می شوند.