Stabilisation of an inverted pendulum by using a fuzzy controller
Bir puslu kontrolcü kullanılarak evrik bir sarkacın dengelenmesi
- Tez No: 47313
- Danışmanlar: PROF.DR. TUNA BALKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1995
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 108
Özet
öz BİR PUSLU KONTROLCÜ KULLANILARAK EVRİK BİR SARKACIN DENGELENMESİ An Mehmet Emin Yüksek Lisans Tezi, Makina Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi : Doç. Dr. Tuna Balkan Eylül 1995, 108 sayfa Bu tezde, evrik bir sarkaç, bir puslu kontrolcü kullanılarak dengelenmeye çalışılmıştır. Belirtilen amaca erişmek için için uygun puslu kurallar, üyelik fonksiyonları, puslulaştırma ve berraklaştırma birimleri bir bilgisayar yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Uygulamaya ek olarak sonuçları önceden görmek ve modifikasyonları daha önceden yapmak amacıyla, evrik sarkacın dinamik denklemlerine uygulanmış Runga-Kutta metodu ile bir bilgisayar simülasyonu yapılmıştır. Uygulamada, puslu algoritmalar, kurallar ve Pascal dilinde yazılmış bilgisayar programı yazılım olarak, evrik sarkaç düzeneği (Bilgisayar, A/D ve D/A çevrimcileri, amplifikatör, araba ve veri sağlamak için kullanılan potansiyometre ) donanım olarak düzenlenmiştir.Benzetim yapılan gözlemler göstermiştir ki, iki girdi değeri (evrik sarkacın açısal pozisyonu ve bunun zamana göre ilk türevi) ve yedi adet puslu kural kullanılarak evrik sarkaç dengelenebilmektedir. 30 FIPS (saniyedeki puslu komut sayısı) değerli bir puslu kontrolcü evrik sarkacı dengelemeye yetmektedir. Puslu kontrolcü, değişik tipteki evrik sarkaçların, kontrolcüde büyük değişiklik yapmadan dengelenmesini sağlayacak esnekliğe sahiptir. Uygulamada; veri sağlamadaki gürültünün, araba motoru ile tekerlekler arasında yer alan dişlilerdeki boşluğun ve araba motorunun geri elektromotor kuvveti sabitinin etkisi dolayısıyla evrik sarkaç başlangıçtan yaklaşık 3 saniye sonra kararsız hale gelmektedir. Kararlılığı geliştirmek için, başka puslu kontrolcülerde rastlanmayan, oranlama faktörlerinin küçültülmesi uygulanmıştır. Bunun sonucu olarak, evrik sarkaç 30 saniye boyunca kararlı olmaktadır. Anahtar Kelimeler : Puslu Küme ve Mantık, Puslu Kontrol, Evrik Sarkaç. vı
Özet (Çeviri)
ABSTRACT STABILISATION OF AN INVERTED PENDULUM BY USING A FUZZY CONTROLLER An Mehmet Emin M.S., Department of Mechanical Engineering Supervisor : Assoc. Prof. Dr. Tuna Balkan September 1995, 108 Pages In this study, it is attempted to stabilise an inverted pendulum by using a fuzzy controller both in simulation and application. In order to achieve desired goal, appropriate fuzzy rules, membership functions, fuzzifying and defuzzifying units are realised with a software. In addition to the application, computer simulation has been carried out by using Runga-Kutta method applied to inverted pendulum dynamic equations together with the fuzzy controller on the computer for the results and making modifications beforehand. Necessary fuzzy algorithms, rules and computer program in Pascal language as software and inverted pendulum set-up (computer, A/D and D/A converters, Amplifier, Car and potentiometer for data capture) as hardware are implemented in the application. iiiSimulation has shown that an inverted pendulum can be stabilised by using seven fuzzy rules with two input ( angular position of the inverted pendulum and its first time derivative ) value. A fuzzy controller with the 30 FIPS ( fuzzy instruction per second ) has been seen to be enough to stabilise the inverted pendulum. Controller has a flexibility to allow controlling different type of inverted pendulums without making considerable changes on the controller. In the application, the inverted pendulum becomes unstable after approximately 3 seconds due to noise in data capture, backlash in gear train between motor and tyres of the car and the effect of back emf constant of the car motor. To further improve stability, shrinking of scaling factors which is not common in other fuzzy controllers, is employed. As a result, the inverted pendulum is stable for 30 seconds. Keywords : Fuzzy Sets And Logic, Fuzzy Controller, Inverted Pendulum IV
Benzer Tezler
- Anti swing up control of a single, double and triple link rotary inverted pendulum with nonlinear friction models
Doğrusal olmayan sürtünme modelleriyle tek, çift ve üç bağlı dönel ters sarkacın salınım önleyici kontrolü
ZIED BEN HAZEM
Doktora
İngilizce
2021
Mekatronik MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZAFER BİNGÜL
- Kontrollü lagrange yöntemleri ve uygulamaları
Controlled lagrangian methods and applications
HÜSEYİN ALPASLAN YILDIZ
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- The Stabilization of the inverted pendulum by Matlab simulink
Matlab simulink kullanılarak ters sarkacın kararlı duruma getirilmesi
MURAT SİVRİTEPE
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YURDANUR TULUNAY
DR. THOMAS E. ALBERTS
- Otonom bisiklet modellenmesi ve tasarımı
Modelling and designing of an autonomous bicycle
ÖMER FARUK ARGIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ YAĞIZ BAYRAKTAROĞLU
- Body attitude control of a planar one-legged hopping robot using a novel air drag assisted reaction wheel
Hava sürtünmesi destekli özgün bir tepki tekerleği ile tek bacaklı düzlemsel bir robotun gövde dengesinin sağlanması
NEŞET ÜNVER AKMANDOR
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AFŞAR SARANLI
DOÇ. DR. YİĞİT YAZICIOĞLU