АНАЛІЗ СИСТЕМИ СТАБІЛІЗАЦІЇ ПОЛОЖЕННЯ ЗВОРОТНОГО МАЯТНИКУ З ІЄРАРХІЧНИМ КЕРУВАННЯМ НЕЧІТКИМ КОНТРОЛЕРОМ
АНАЛІЗ СИСТЕМИ СТАБІЛІЗАЦІЇ ПОЛОЖЕННЯ ЗВОРОТНОГО МАЯТНИКУ З ІЄРАРХІЧНИМ КЕРУВАННЯМ НЕЧІТКИМ КОНТРОЛЕРОМ
Божок О.В., студент, Красношапка Н.Д., к.т.н., доцент
Вступ. Система стабілізації положення зворотного маятнику являє собою класичну задачу динаміки в теорії керування, завдання якої полягає в підтриманні об’єкта в своєму крайньому верхньому положенні q=0 . Рівняння динаміки руху досліджуваного об’єкта можна вивести через рівняння Лагранжа [1].
Однією з головних проблем керування даним об’єктом є його нелінійність, Для керування системою застосовуються різні методи. Одні з них передбачають лінеаризацію математичного опису зворотного маятника (ПІД регулятор, лінійно квадратичний регулятор (LQR)) [2], або використання нелінійної системи (нейронні мережі, машинне навчання, генетичні алгоритми). Кожен з таких підходів мають свої переваги і недоліки. В статті [1] розглядалась система стабілізації положення з використанням LQ-регулятора. Із розвитком можливостей обчислювальної техніки все більшого застосування для керування нелінійними системами набувають нечіткі регулятори. Проте, чим складнішим є об’єкт керування, тим більше правил необхідно вносити в базу знань, що ускладнює роботу з такими системами. Одним із способів вирішення цієї проблеми є використання ієрархічної структури нечіткого контролера.
Мета роботи. Провести порівняльний аналіз ієрархічних структур системи стабілізації положення зворотного маятника з використанням нечіткого контролера.
Матеріали дослідження. В основі методу прийняття нечіткого рішення лежить процес фазифікації, перетворення вхідної величини в значення в діапазоні [0, 1] за допомогою функцій належності. Далі дані проходять через набір нечітких правил, після чого відбувається процес дефазифікації. На виході отримуємо знову чітку величину. Математичний апарат нечіткого контролю має багато методів математичного обрахунку прийняття нечітких рішень, однак найбільш поширені на даний час методи Мамдані та Сугено. Різниця між ними полягає в методі дефазифікації.
В нечіткій логіці Сугено побудова вихідного сигналу може залежати від вхідного сигналу. Вихідна функція для кожного правила має вигляд…
