21242

۲۱۲۴۲

طراحي كنترل‌كنندهي ربات خود متعادل‌كننده دوچرخ با استفاده از روش بهينه سازي مجموع‌مربعات

كارشناسي ارشد

كنترل

۱۳۹۷

۱۳۹۷/۷/۲۹

دكتر سعيد شمقدري

برق

در اين پايان‌نامه، كنترل‌كنندهي پايدار ساز غيرخطي چند جمله‌اي براي ربات تعادلي دو چرخ با در نظر گرفتن مدل غير خطي و قيد گشتاور عملگر با استفاده از روش مبتني بر بهينه سازي مجموع مربعات طراحي مي‌شود. همچنين پايداري سيستم با لحاظ كردن تابع لياپونوف در مساله طراحي، تضمين مي‌شود. در ادامه با توسعه روش طراحي از پايدارساز به ردياب،كنترل‌كننده به گونه‌اي طراحي مي‌شود كه ربات بتواند به صورت مطلوب رديابي شود.از آنجايي كه اين ربات يك سيستم ذاتا ناپايدار غير خطي است، داشتن تخميني از ناحيه جذب در تحليل پايداري الزاميست، به همين دليل در اين پروژه، روشي براي تخمين ناحيه جذب ارائه مي‌شود. سپس كنترل‌كننده طراحي شده بر روي يك مدل غيرخطي ناپايدار از ربات تعادلي دو چرخ با سه درجه آزادي كه به ترتيب زاويه حفظ تعادل، موقعيت ربات و زاويه چرخش است، شبيه‌سازي و نتايج حاصل از آن مورد بررسي قرار مي‌گيرد.

1398/08/12

Two-wheel self-balanced robot controller design using sum of squares optimization method

11/3/2019 12:00:00 AM

Non-linear stabilizer controller is designed by sum of squares optimization method for tow wheel self -balanced robot by considering robot nonlinear model and torque Constraint. Moreover stability of the system is guaranteed by considering the Lyapunov function in the design problem. In the following, developing a design method from the stabilizer to the tracking, the controller is designed so that the robot can be tracked desirably. Since this robot is a non-linear inherently unstable system, it is necessary to have an estimate of the region of attraction in the stability analysis. So, in this paper, a method for estimating the region of attraction is presented. Then the controller is simulated and the results are analyzed on a non-linear non-stability model of a self-balanced robot with three degrees of freedom, which corresponds to the angle of equilibrium, robot position and rotational angle, respectively.