MOPSO TABANLI LQG SERVO KONTROL YAKLAŞIMI İLE ARAÇ ÜZERİNDE KONUMLU TERS SARKACIN KONTROLÜ

Authors : Ali Fazıl UYGUR

Pages : 418-433

Doi:10.17780/ksujes.1133786

View : 16 | Download : 19

Publication Date : 2022-09-03

Article Type : Research Paper

Abstract :Araç üzerinde konumlu Ters Sarkaç, çeşitli kontrol yöntemlerinin uygulanması ve performanslarının karşılaştırılması adına, akademik anlamda yaygın olarak kullanılmaktadır. Kararsız ve lineer olmayan yapıdaki Ters Sarkaç, sistem bozucuları ve ölçüm gürültüleri karşısında, duyarlı ve kırılgan yapıdadır. Bozuculara ve sensör ölçüm gürültüsüne maruz kalmak, kontrol sistemlerinin performansını olumsuz anlamda etkilemekte ve kontrol kalitesinin düşmesine sebep olmaktadır. Bahsedilen problem karşısında, çözüm olarak başvurulan yöntemlerden biri de Kalman Filtresi ile LQR kontrolün kombinasyonu olan ve Lineer Quadratic Gaussian (LQG) olarak bilinen kontrol tasarım yöntemidir. Bu çalışmada, sistem bozucularına ve sensör gürültüsüne maruz kalan, araç üzerinde konumlu Ters Sarkaç için, sarkacı üzerinde taşıyan araç, verilen bir referansı takip ederken, sarkacın da bu esnada kararsız olan dik denge konumunu koruması istenmektedir. Sistem bozucuları ve sensör gürültüleri Gaussian Beyaz Gürültü olarak seçilmişlerdir, Referans takibi sağlamak ve denge noktası civarında kararlılığı sürdürmek adına, LQG servo kontrol yaklaşımı benimsenmiştir. Kullanılacak olan kontrolcünün, kontrol gereksinimlerini en iyi şekilde karşılaması bakımından, performansının optimize edilmesi icap eder. Bu maksatla, LQG servo kontrolcü bünyesindeki LQI bloğu için performans ölçütü ağırlık matrislerinin, Çok Amaçlı Parçacık Sürü Optimizasyonu Algoritması (MOPSO) yardımıyla optimizasyonu gerçekleştirilmiştir.
Keywords : Ters Sarkaç, LQG Servo Kontrolcü, Kalman Filtresi, MOPSO