Furuta pendulum control using feedback connection with multipurpose structure

Abstract

В данной работе рассматривается нелинейная модель маятника Фуруты. Для её стабилизации предлагается использовать многоцелевой подход к синтезу обратной связи. Особое внимание уделяется экономии энергозатрат на работу управления при функционировании объекта в условиях внешних колебательных возмущений, в частности, определяемых морским волнением. С помощью предложенного метода реализован синтез многоцелевой структуры для конкретного динамического объекта. Разработан имитационно-моделирующий комплекс в среде MATLAB-Simulink, с помощью которого проведён ряд численных экспериментов с целью изучения и анализа динамических качеств замкнутой многоцелевым регулятором нелинейной системы.

In this paper we consider a nonlinear model of the Furuta pendulum. To stabilize it, it is proposed to use a multi-purpose approach to the synthesis of feedback. Particular attention is paid to energy savings on the operation of the control during the operation of the object in the conditions of external oscillatory disturbances, in particular, determined by sea waves. With the help of the proposed method, the synthesis of a multi-purpose structure for a specific dynamic object is realized. Developed a simulation-modeling system in MATLAB-Simulink by which a series of numerical experiments to study and analyze the dynamic characteristics of the closed-loop multi-objective controller for the nonlinear system.