اميرحسين كرمي

Design, Construction, Control, an‎d Optimization of a Ball-on-Plate System Using a PID Controller Based on Reinforcement Learning

توپ و صفحه (Ball an‎d Plate) يك سيستم مكانيكي كنترلي چالش‌برانگيز است كه شامل يك سطح صاف و يك توپ مي‌باشد. هدف اصلي، حفظ تعادل توپ در موقعيتي خاص يا هدايت آن در مسير دلخواه بر روي صفحه است. به دليل ويژگي‌هاي غيرخطي و ناپايدار اين سيستم، از آن به‌عنوان بستر آزمايشگاهي مناسب براي آموزش و پژوهش در حوزه‌هاي تئوري كنترل و الگوريتم‌هاي كنترلي استفاده مي‌شود. در اين پروژه، يك سيستم توپ و صفحه با دو درجه آزادي طراحي، ساخته و كنترل شده است. موقعيت‌يابي توپ با استفاده از بينايي ماشين و پردازش تصوير در محيط Python انجام شده و سيگنال‌هاي كنترلي از طريق آردوينو به سيستم ارسال مي‌گردد. تمركز اصلي اين پروژه بر طراحي يك كنترل‌كننده PID بهبود يافته با استفاده از الگوريتم‌هاي يادگيري تقويتي است كه به سيستم امكان مي‌دهد با يادگيري از محيط، پارامترهاي كنترلي خود را به‌صورت پويا تنظيم كند و عملكردي پايدارتر و دقيق‌تر ارائه دهد. رابط كاربري گرافيكي جهت تعامل كاربر توسعه داده شده و مدل‌سازي و شبيه‌سازي سيستم نيز در محيط‌هاي MATLAB و Simulink انجام گرفته است. اين پروژه نه تنها يك پلتفرم آموزشي براي مفاهيم كلاسيك كنترل، بلكه چارچوبي كاربردي براي پياده‌سازي و ارزيابي الگوريتم‌هاي كنترل هوشمند نيز فراهم مي‌آورد.

توپ و صفحه , يادگيري تقويتي , PID , كنترل هوشمند , بينايي ماشين