طراحی کنترل‌کننده فازی عصبی تطبیقی برای پاندول معکوس

محورهای موضوعی : انرژی های تجدیدپذیر

امینه بابری ¹ (کارشناس ارشد - مرکز آموزش علمی- کاربردی، جامعه اسلامی کارگران امام صادق (ع) اصفهان)
مریم ذکری ² (استادیار/دانشگاه صنعتی اصفهان)
سعید حسین نیا ³ (استادیار/دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد)

تاریخ دریافت : 1389/09/08 تاریخ پذیرش : 1390/07/21 تاریخ انتشار : 1391/03/12

کلید واژه: خطی‌سازی فیدبک, کنترل فازی تطبیقی, پاندول معکوس, شبکه‌های فازی عصبی تطبیقی, پایداری لیاپانوف,

چکیده مقاله :

معادلات حالت سیستم پاندول معکوس به شکل متعارف کنترل‌پذیر بوده و شامل دو تابع غیرخطی می‌باشد. از آنجائی که شبکه‌های فازی عصبی تطبیقی دارای خاصیت تقریب‌زنی عمومی می‌باشند، در این مقاله از این ویژگی برای مدلسازی توابع مذکور استفاده می‌شود. سپس بر اساس روش خطی‌سازی با فیدبک و کنترل فازی تطبیقی و با استفاده از مدل شبکه‌های فازی عصبی تطبیقی، کنترل کننده مناسب برای سیستم پاندول معکوس طراحی گردیده است. قوانین تطبیق به دست آمده از روش پایداری لیاپانوف، پایداری سیستم حلقه بسته را تضمین می‌کنند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که با اعمال کنترل کننده طراحی شده خروجی سیستم پاندول در حضور نامعینی مسیر مطلوب را با پاسخ گذرای مناسب تعقیب می‌نماید.

چکیده انگلیسی:

Inverted pendulum system state equations of the form of quality control standard consist two nonlinear functions. Since, ANFIS network is an universal approximator, in this paper, two ANFIS are used to model nonlinear dynamic functions of inverse pendulum. The adaptive fuzzy rules are applied, such that the feedback linearization control input can be best approximated and the closed-loop system is stable. Simulation results indicate the remarkable capabilities of the proposed control algorithm and good transient response characteristics of the output system.