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Adaptive Fuzzy Control of the Inverted Pendulum Problem

Adaptive Fuzzy Control of the Inverted Pendulum Problem. 任課老師：曾慶耀 老師 姓 名：周益賢 學 號： M98670012. 一、 Abstract( 摘要 ). Underactuated systems Adaptive control feedback linearization (FBL) fuzzy disturbance observer (FDO). 二、 THE SYSTEM MODEL. 一個支架模塊和一個控制控制台所組成。. A. 實驗設置.

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Adaptive Fuzzy Control of the Inverted Pendulum Problem

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Presentation Transcript

  1. Adaptive Fuzzy Control of the Inverted Pendulum Problem 任課老師：曾慶耀 老師 姓 名：周益賢 學 號：M98670012

  2. 一、Abstract(摘要) • Underactuatedsystems • Adaptive control • feedback linearization (FBL) • fuzzy disturbance observer (FDO)

  3. 二、THE SYSTEM MODEL 一個支架模塊和一個控制控制台所組成。 A.實驗設置 Fig. 1. The bytronic pendulum setup.

  4. (1)倒單擺系統： 車的質量M 連桿質量 主體質量 連桿的桿長度L 車子的粘滯磨擦力鉸鏈的粘性磨擦力 F是應用到車子的力 車的質量M 連桿質量 主體質量 連桿的桿長度L 車子的粘滯磨擦力鉸鏈的粘性磨擦力 F是應用到車子的力 Fig.2實驗裝置示意圖

  5. 動態模型 • (1) • (2) Where

  6. 寫成狀態空間形態 狀態變數：

  7. (2)伺服系統： • 伺服系統：伺服系統是由伺服電機、伺服放大器和伺服控制器組成。控制輸入是。該系統模型使用下列參數如下：

  8. 把第四式代入第三式

  9. 三：ZERO DYNAMICS ANALYSIS(零動態分析) • Feedback linearization(FBL)：回授線性化的主要精神在於找到一個座標轉換及狀態回授，能將非線性系統轉換成線性非時變系統 • 回授線性化的方法主要可分為兩種：全狀態回授線性化及輸入輸出回授線性化。

  10. FBL對控制系統整理 (7) (9)

  11. 四：ADAPTIVE FUZZY LOGIC CONTROL SYNTHESIS(適應性模糊控制推導的結合) • A.Feedback Linearizing Controller線性回授控制器 • B. Feedback Linearizing Controller With a Damping Term • C.Feedback Linearizing Controller for Tracking Cart Position (線性回授控制器對車子的位置追跡) • D. Adaptive Fuzzy Control Based on a Fuzzy Disturbance Observer(FDO) (根據模糊干擾觀測做適應性模糊控制 )

  12. A.Feedback Linearizing Controller線性回授控制器

  13. B. Feedback Linearizing Controller With a Damping Term

  14. C.Feedback Linearizing Controller for Tracking Cart Position (線性回授控制器對車子的位置追跡)

  15. D. Adaptive Fuzzy Control Based on a Fuzzy Disturbance Observer(FDO) (根據模糊干擾觀測做適應性模糊控制 ) • FBL控制器時，如果模型受到很大的不確定性或輸入干擾和雜訊，控制器的性能將會降低。在這，我們可以利用FDO技術。適應性模糊系統用在未知的干擾，此干擾不管內外在都適用。而且此種控制方法也不受其他的特殊條件限制。

  16. EXPERIMENTAL RESULTS(實驗結果) • Fig.7顯示的結果為兩種情況：有適應性控制器和沒有適應性控制器。 • 追跡問題的結果：Fig.8 顯示追跡的結果圖，並說明了假如沒有使用AFLC去控制，輸出結無法追跡。

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