Naslov
Razvoj i primjena algoritama za stabilizaciju invertiranog penduluma
(Design and application of control algorithms for inverted pendulum stabilization)

Autori
Krmek, Igor

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Split

Datum
17.09

Godina
2013

Stranica
77

Mentor
Musić, Josip

Ključne riječi
inventirani pendulum; Lego mindstorms NXT; stabilizacija; PID; LQR.
(inverted pendulum; Lego Mindstroms NXT; stabilization; PID; LQR)

Sažetak
Inventirani pendulum je sustavm koji privlači pažnju inženjera diljem svijeta i čije je razmatranje dovelo do razvoja danas svjetski poznatog Segway robota. To je sustav koji se sastoji od njihala smještenog na kolica, koja se mogu gibati u horizontalnom smjeru. Za realizaciju inventiranog penduluma koristilo se Lego Mindstorms NXT razvojno okruženje, odnosno mobilni robot sa diferencijalnim pogonom. Vertikalni položaj penduluma, odnosno kontrolera uvjetovan je položajem baze robota, te penduluma. U prisustvu smetnje se bez djelovanja neke vrste stabilizacijskog algoritma ili trećeg stabilizacijskog kotača ne može zadržati u vertikalnom položaju. Za sintezu svakog stabilizacijskog algoritma ključan je matematički model sustava, i to budući da se radi o nelinearnom sustavu, linearizirani matematički model. Pokazano je da se postupkom linearizacije dobiva valjani matematički model u okolini radne točke, koji je poslužio kao temelj za sintezu algoritama stabilizacije. Pokazana je prednost LQR regulatora u odnosu na PID regulator. Prije svega je to što za sintezu LQR regulatora postoji dobar matematički postupak, a i u obzir se uzimaju sve varijable stanja vektora varijabli stanja. Također se pokazala kvaliteta sustava sa povratnom vezom po varijablama stanja sa integratorom u direktnoj grani u sposobnosti sustava da prati brze promjene regulirane veličine. Iako implementacija PID regulatora na fizički sustav nije dala dobre rezultate, postoji dosta prostora za poboljšanje i daljnju analizu PID regulatora.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika, Računarstvo, Temeljne tehničke znanosti

POVEZANOST RADA