Ters sarkaç yukarı kaldırma kontrol problemi için doğrusal olmayan programlama yaklaşımı

Abstract

A nonlinear programming approach for the inverted pendulum swing-up control is presented. Even though it is an energy-based method, it uses fundamentally different mathematical tools to achieve the swing-up goal. The control problem translated into nonlinear programming model with appropriate objective function and constraints. While the objective function provides energy increase in the system, physical restrictions of the system are handled in the constraints of the nonlinear programming model. It is also shown that this model is intrinsically suitable for embedding any nonlinear system constraints. Simulation results for illustrative cases are included to validate the design method.

Özet

Ters sarkaç yukarı kaldırma kontrol problemi için doğrusal olmayan programlama yaklaşımı sunulmuştur. Önerilen yöntem her ne kadar enerji tabanlı olsa da, havaya kaldırma probleminde temelde farklı matematiksel araçlar kullanmaktadır. Kontrol problemi uygun amaç ve kısıt fonksiyonları kullanılarak doğrusal olmayan programlama modeline dönüştürülmüştür. Doğrusal olmayan programlama modelinde amaç fonksiyonu enerjinin artırımını hedeflerken, sisteme ait fiziksel sınırlamalar kısıtlar ile modellenmiştir. Önerilen modelin herhangi bir doğrusal olmayan kısıt tarifinde de kullanılabileceği gösterilmiştir. Tasarlanan modelin doğruluğunu göstermek üzere örnek durumlar için benzetim sonuçları eklenmiştir.