TR
EN
MOPSO TABANLI LQG SERVO KONTROL YAKLAŞIMI İLE ARAÇ ÜZERİNDE KONUMLU TERS SARKACIN KONTROLÜ
Öz
Araç üzerinde konumlu Ters Sarkaç, çeşitli kontrol yöntemlerinin uygulanması ve performanslarının karşılaştırılması adına, akademik anlamda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kararsız ve lineer olmayan yapıdaki Ters Sarkaç, sistem bozucuları ve ölçüm gürültüleri karşısında, duyarlı ve kırılgan yapıdadır. Bozuculara ve sensör ölçüm gürültüsüne maruz kalmak, kontrol sistemlerinin performansını olumsuz anlamda etkilemekte ve kontrol kalitesinin düşmesine sebep olmaktadır. Bahsedilen problem karşısında, çözüm olarak başvurulan yöntemlerden biri de Kalman Filtresi ile LQR kontrolün kombinasyonu olan ve Lineer Quadratic Gaussian (LQG) olarak bilinen kontrol tasarım yöntemidir.
Bu çalışmada, sistem bozucularına ve sensör gürültüsüne maruz kalan, araç üzerinde konumlu Ters Sarkaç için, sarkacı üzerinde taşıyan araç, verilen bir referansı takip ederken, sarkacın da bu esnada kararsız olan dik denge konumunu koruması istenmektedir. Sistem bozucuları ve sensör gürültüleri Gaussian Beyaz Gürültü olarak seçilmişlerdir, Referans takibi sağlamak ve denge noktası civarında kararlılığı sürdürmek adına, LQG servo kontrol yaklaşımı benimsenmiştir. Kullanılacak olan kontrolcünün, kontrol gereksinimlerini en iyi şekilde karşılaması bakımından, performansının optimize edilmesi icap eder. Bu maksatla, LQG servo kontrolcü bünyesindeki LQI bloğu için performans ölçütü ağırlık matrislerinin, Çok Amaçlı Parçacık Sürü Optimizasyonu Algoritması (MOPSO) yardımıyla optimizasyonu gerçekleştirilmiştir.
Anahtar Kelimeler
References
- Abdollahzadeh, H., Atashgar, K., & Abbasi, M. (2016). Multi-objective opportunistic maintenance optimization of a wind farm considering limited number of maintenance groups. Renewable Energy, 88(April), 247–261. Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.renene.2015.11.022
- Ashok Kumar, M., & Kanthalakshmi, S. (2018, August 1). H∞tracking control for an inverted pendulum. JVC/Journal of Vibration and Control. SAGE Publications Inc. Retrieved from https://doi.org/10.1177/1077546317750977
- Bǎlan, R., Mǎtieş, V., & Stan, S. (2005). A solution of the inverse pendulum on a cart problem using predictive control. In IEEE International Symposium on Industrial Electronics (Vol. I, pp. 63–68). Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. Retrieved from https://doi.org/10.1109/ISIE.2005.1528889
- Chawla, I., Chopra, V., & Singla, A. (2019). Robust LQR Based ANFIS Control of x-z Inverted Pendulum. Proceedings - 2019 Amity International Conference on Artificial Intelligence, AICAI 2019, 818–823. Retrieved from https://doi.org/10.1109/AICAI.2019.8701333
- Irfan, S., Mehmood, A., Razzaq, M. T., & Iqbal, J. (2018). Advanced sliding mode control techniques for Inverted Pendulum: Modelling and simulation. Engineering Science and Technology, an International Journal, 21(4), 753–759. Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.jestch.2018.06.010
- Li, W., Ding, H., & Cheng, K. (2012). An investigation on the design and performance assessment of double-PID and LQR controllers for the inverted pendulum. In Proceedings of the 2012 UKACC International Conference on Control, CONTROL 2012 (pp. 190–196). Retrieved from https://doi.org/10.1109/CONTROL.2012.6334628
- Mahmoodabadi, mj, Taherkhorsandi, m., Talebipour, m., & Castillo-Villar, kk. (2015). Adaptive robust PID control subject to supervisory decoupled sliding mode control based upon genetic algorithm optimization. Transactions of the Institute of Measurement and Control, 37(4), 505–514. Retrieved from https://doi.org/10.1177/0142331214543295
- Mishra, S. K., & Chandra, D. (2014). Stabilization and Tracking Control of Inverted Pendulum Using Fractional Order PID Controllers. Journal of Engineering (United Kingdom), 2014. Retrieved from https://doi.org/10.1155/2014/752918
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Electrical Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
Ali Fazıl Uygur
*
0000-0002-1049-4927
Türkiye
Publication Date
September 3, 2022
Submission Date
June 21, 2022
Acceptance Date
July 1, 2022
Published in Issue
Year 1970 Volume: 25 Number: 3