ĐIỀU KHIỂN ỔN ĐỊNH CHO CON LẮC NGƯỢC SỬ DỤNG BỘ ĐIỀU KHIỂN LQR KẾT HỢP LOGIC MỜ TAKAGI-SUGENO

Tóm tắt

Ổn định con lắc ngược đẩy là một bài toán điều khiển đầy thách thức và được nghiên cứu rộng rãi trong lĩnh vực hệ thống điều khiển và rô bốt. Nhằm nâng cao chất lượng điều khiển ổn định con lắc ngược, bài báo trình bày một bộ điều khiển mới kết hợp điểm mạnh của hai sách lược điều khiển hiệu quả: Bộ điều chỉnh tuyến tính-bậc hai (LQR) và điều khiển mờ Takagi-Sugeno (T-S). Bộ điều khiển LQR rất hiệu quả trong việc ổn định các hệ thống tuyến tính, nhưng nó gặp phải những hạn chế với các hệ thống phi tuyến tính như con lắc ngược. Mặt khác, điều khiển mờ T-S vượt trội trong việc xử lý các hiện tượng phi tuyến bằng cách xấp xỉ hành vi của hệ thống với các mô hình tuyến tính cục bộ. Bộ điều khiển được đề xuất tận dụng các hệ mờ T-S để xấp xỉ các tính chất phi tuyến tính phức tạp, trong khi đó điều khiển LQR được sử dụng cho từng hệ thống con tuyến tính cục bộ. Hiệu quả của phương pháp kết hợp được chứng minh bằng các kết quả mô phỏng, xem xét cụ thể các tiêu chí như độ ổn định trong điều kiện có nhiễu tác động, sự thay đổi góc ban đầu của con lắc và phân tích so sánh giữa các kịch bản chỉ có điều khiển ổn định và điều khiển đưa con lắc đến vị trí thẳng đứng và ổn định.