Dergiler / Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi / 2008 / Cilt: 21 - Sayı: 2

A nonlinear programming approach for the swing-up control problem

Ters sarkaç yukarı kaldırma kontrol problemi için doğrusal olmayan programlama yaklaşımı

Sayfa
109–124
Yayın Tarihi
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Tasarlanan modelin doğruluğunu göstermek üzere örnek durumlar için benzetim sonuçları eklenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Ters sarkaç yukarı kaldırma kontrol problemi için doğrusal olmayan programlama yaklaşımı sunulmuştur.
📊
Temel Bulgular & Veri:Önerilen yöntem her ne kadar enerji tabanlı olsa da, havaya kaldırma probleminde temelde farklı matematiksel araçlar kullanmaktadır.
💡
Sonuç & Katkı:Tasarlanan modelin doğruluğunu göstermek üzere örnek durumlar için benzetim sonuçları eklenmiştir.
🔬Tür:Modelleme & Sayısal Simülasyon
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

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.

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.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KARAMANCIOĞLU, A., YAZICI, A. (2022). A nonlinear programming approach for the swing-up control problem. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Cilt: 21 - Sayı: 2, 109–124. https://ajindex.com/articles/505856

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (9)

  1. K.J. Astrom and K. Furuta, “Brief Paper Swinging up a pendulum by energy control”, Automatica, vol.36, pp. 287-295, 2000
  2. A.S. Shiriaev, O. Egeland, H. Ludvigsen, and A.L. Fradkov, “VSS-version of energy-based control for swinging up a pendulum”, Systems and Control Letters, vol. 44, pp. 45-56, 2001
  3. K. Yoshida, “Swing-up control of an inverted pendulum by energy-based Methods”, Proceedings of American Control Conference, pp. 4045-4047, 1999
  4. D. Chatterjee, A. Patra, and H. K. Joglekar, “Swing-up and stabilization of a cart- pendulum system under restricted cart track length", Systems and Control Letters, vol. 47, pp. 355-364, 2002
  5. N. Muskinja, and B. Tovornik, “Swinging up and stabilization of a real inverted pendulum”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 53, pp. 631-639, 2006
  6. R. Lozano, I. Fantoni, and D. J. Block, “Stabilization of the inverted pendulum around its homoclinic orbit", Systems and Control Letters, vol. 40, pp.197-204, 2000
  7. J. Yi, N. Yubazaki, and K. Hirota, “Upswing and stabilization control of inverted pendulum system based on the SIRMs dynamically connected fuzzy inference model”, Fuzzy Sets and Systems, vol. 122, pp. 139-152, 2001
  8. K. Ogata, Modern Control Engineering, Prentice-Hall Inc, 1990
  9. M. S. Bazaraa, H. D. Sherali, and C. M. Shetty, “Nonlinear Programming: Theory and Algoritms”, John Wiley and Sons, 1993.