اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتصميم متحكم التغذية العكسية للتحكم بحركة النواس العكوس
Design of State Feedback Controller to Control of the inverted pendulum
1601
0 286
0
(
0
)
تأليف
أحمد الشيحاوي( باحث )
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تم في هذا البحث تصميم متحكم تناسبي تكاملي تفاضلي كلاسيكي (PID controller) و تصميم متحكم تغذية عكسية (State Feedback Controller) للتحكم بحركة النواس العكوس و اجراء عملية المقارنة بين جميع الحالات و اختيار المتحكم الأنسب باستخدام برنامج MATLAB/SIMULINK.
In this research a proportional integral differential classic (PID controller) and state feedback controller was designed to control the in the inverted pendulum and a comparison between all the cases and choose the most suitable controller using MATLAB / SIMULINK program
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
يقدم هذا البحث دراسة حول تصميم متحكمات لتحكم بحركة النواس العكوس، وهو نظام غير خطي يستخدم في تطبيقات مثل الروبوتات والمركبات ذاتية القيادة. يتم التركيز على نوعين من المتحكمات: المتحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) ومتحكم التغذية العكسية (State Feedback Controller). يتم استخدام برنامج MATLAB/SIMULINK لنمذجة النظام وإجراء المقارنات بين أداء المتحكمين. تظهر النتائج أن متحكم التغذية العكسية يقدم أداءً أفضل من حيث تخميد الاهتزازات وتحقيق استقرار أكبر للنظام مقارنة بمتحكم PID التقليدي. كما يقترح البحث استخدام متحكم منطقي عائم (Fuzzy Logic Controller) في الدراسات المستقبلية لتحسين الأداء الديناميكي للنظام.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: على الرغم من أن البحث يقدم مقارنة شاملة بين متحكم PID ومتحكم التغذية العكسية، إلا أنه يفتقر إلى تحليل تفصيلي حول تأثير العوامل الخارجية مثل الضوضاء والاضطرابات على أداء المتحكمين. كما أن البحث يركز بشكل كبير على النمذجة الرياضية دون تقديم تجارب عملية تدعم النتائج النظرية. كان من الأفضل تضمين تجارب عملية لتأكيد فعالية المتحكمات المقترحة في بيئات واقعية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحسين البحث من خلال تقديم تحليل أكثر تفصيلاً حول كيفية تحسين متحكم التغذية العكسية باستخدام تقنيات حديثة مثل الذكاء الاصطناعي.
أسئلة حول البحث
-
ما هو النواس العكوس؟
النواس العكوس هو نظام غير خطي يكون فيه استقرار النواس عمودياً للأعلى، ويستخدم في تطبيقات مثل الروبوتات والمركبات ذاتية القيادة.
-
ما هي المتحكمات التي تم دراستها في البحث؟
تم دراسة متحكم التناسبي التكاملي التفاضلي (PID) ومتحكم التغذية العكسية (State Feedback Controller).
-
ما هي الأداة البرمجية المستخدمة في البحث للنمذجة والمحاكاة؟
تم استخدام برنامج MATLAB/SIMULINK للنمذجة والمحاكاة.
-
ما هي التوصيات المستقبلية التي قدمها البحث؟
أوصى البحث بتصميم متحكم منطقي عائم (Fuzzy Logic Controller) لتحسين الأداء الديناميكي للنظام.
المراجع المستخدمة
P. E. Wellstead, 2000 -Introduction to Physical System Modelling, ACADEMIC PRESS LTD, 24/28 Oval Road London NW1, 256p
GREGORY L. BAKER, JAMES A. BLACKBURN, 2005- The Pendulum A Case Study in Physics, Oxford University Press Inc., New York
José Luis Corona Miranda 2009, APPLICATION OF KALMAN FILTERING AND PID CONTROL FOR DIRECT INVERTED PENDULUM CONTROL, California State University, Chico
قيم البحث
اقرأ أيضاً
يعرض هذا العمل تفاصيل بناء نظام ضبط تغير الحرارة في وسط, قمنا باستخدام المتحكم الصغري Atmega8 الذي يتمتع بسرعة أداء عالية و ذاكرة مناسبة.
مع دخولنا عصر الذكاء الصنعي فإن الحاجة لتجهيزات منزلية ذكية أضحى أمرا في غاية الأهمية لما يمكن ان تقدمه هذه التجهيزات من توفير الطاقة الكهربائية والموارد المائية التي تعتبر كنوزا على البشرية المحافظة عليها. بالاضافة لمساهمة هذه التجهيزات في حماية الب
يئة.
لذلك تم في بحثنا بناء غسالة اتوماتيكية تقوم بعملية الغسل بالاعتماد على حالة المابس ونوعيتها ودرجة اتساخها دون الأعتمار على برنامج محجج مسبقا.
ولإنجاز هذه الغسالة الذكية قمنا بكتابة كود برمجي لمتحكم ضبابي من النمط الثاني, باستخدام لغة البرمجة بايثون حيث استقبل هذا المتحكم أربعة مداخل: الدخل الأول (لون الملابس), وتم الحصول عليه بالتقاط صورة للملابس المطلوب غسلها بوساطة كاميرا بدقة ٨ ميغابكسل وتم تحليلها باستخدام مكتبة OpenCV والدخل الثاني نوع الملابس وتم تحديده بالاعتماد على خوارزمية تمييز الأنماط المحلية Local Binary Pattern وهي خوارزمية لمعالجة الصورة الرقمية تستخدم بشكل واسع لتمييز الاشكال التي تتبع نمط وبنية محددة, والدخل الثالث درجة الاتساخ والدخل الرابع وزن الغسيل.
يعرض هذا البحث كيفية تصميم و تنفيذ دارة للتحكم بحركة لوح كهروضوئي للحصول على أعظم مردود ممكن، و ذلك عن طريق تصميم نظام مكون من دمج عدة طرق من التحكم مع بعضها البعض، و يتم التصميم من خلال تشكيل نظام موحد ندمج فيه التحكم بواسطة حساسات الضوء من جهة و ال
تحكم عن طريق قاعدة بيانات من جهة أخرى بالإضافة الى مقارنة زاوية اللوح الكهروضوئي في كلا الطريقتين.
تم تصميم الدارة المقترحة و إجراء المحاكاة لها و تنفيذها بنموذج مصغر يحاكي الواقع، و مناقشة النتائج و ذلك لتبيان الفائدة و الهدف من النظام المقترح استخدامه و ذلك بواسطة المتحكم الصغري Programmable Interface Controller(PIC).
تم في هذا البحث التعرف على الطائرة المسيرة UAV كجملة غير خطيّة و تمّ تحصيل
نموذج محاكي لهذه الجملة باستخدام إصدارات AiroSim. في المرحلة الأولى أجري
تقريب النموذج غير الخطي للطائرة بنموذج خطي عند نقطة طيران معيّنة (نقطة توازن)،
و تم تصميم متحكم
تقليدي بالقنالين الطولي و العرضي باستخدام النموذج الخطي. في
المرحلة التالية طبقنا المتحكّم التقليدي السابق على النموذج غير الخطي عند نقطة العمل
السابقة نفسيها، و من ثمّ تم تعزيز المتحكم التقليدي المصمم بإدخال شبكة عصبونية إلى
الجملة تقوم بعملية تعويض الخطأ الناتج عن تقريب النموذج غير الخطي بنموذج خطي.
في هذا البحث تم اقتراح آلية لجعل المتحكم LQR قادر على قيادة الروبوت
الطائر (Micro Aerial Vehicle by Change Center of Gravity(MAV
COG)) لتعقب مسار محدد , و ملخص هذه التقنية هو إننا قمنا بإضافة مصفوفة تعمل
على توليد المسار الذي نريد تعقبه. و باست
خدام برنامج المحاكاة ماتلاب قمنا بتصميم
المتحكم المطلوب.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
