استفاده از خاصیت کنترل‌پذیری در طراحی کنترل‌کننده مقاوم برای سیستم‌های مدل‌شده با فازی نوع تاکاگی- سوگنو

ازاین‌جهت که اغلب سیستم‌هایفیزیکی غیرخطی و دارای نامعینی‌های ذاتی می‌باشند، طراحی کنترل‌کننده مقاوم برای آن‌ها یکی از چالش‌های پیشروی مهندسین و محققین است. طراحی این‌گونه از کنترل‌کننده‌ها برای سیستم‌های غیرخطی و دارای نامعینی، معمولاً پیچیده و دارای هزینه‌های محاسباتی زیادی است. در نقطه مقابل، طراحی کنترل‌کننده فیدبک حالت بر اساس فرمول شناخته‌شده آکرمن، به‌راحتی قابل پیاده‌سازی است و تنها محدودیت طراحی در این روش کنترل‌پذیر بودن مدل موردنظر است. بررسی کنترل‌پذیری برای سیستم‌های غیرخطی دارای نامعینی به‌سادگی سیستم‌های خطی نیست. هدف در این مقاله، طراحی یک کنترل‌کننده فیدبک حالت بر اساس فرمول آکرمن، برای یک سیستم پاندول معکوس غیرخطی و دارای نامعینی است به‌نحوی‌که سیستم حلقه بسته پایدار بوده و متغیرهای حالت به‌طور مجانبی به سمت صفر متمایل گردند. برای این منظور ابتدا شرایط کافی برای کنترل‌پذیر بودن این سیستم بر اساس مدل‌سازی فازی تاکاگیسوگنو بررسی گردیده و سپس با استفاده از فرمول آکرمن به طراحی کنترل‌کننده پرداخته می‌شود. از مزایای این روش این است که چنانچه کنترل‌پذیری سیستم اثبات گردد، طراحی کنترل‌کننده و پیاده‌سازی آن به‌راحتی انجام‌پذیر است. نتایج شبیه‌سازی نشان‌دهنده سادگی و مزیت‌های نسبی مثل افزایش سرعت همگرایی نسبت به بعضی از کنترل‌کننده‌های دیگر است.

Using Fuzzy Controllability Property in Robust Controller Designing for a Class of TS Fuzzy Model

Sincemost of the systems in real world are nonlinear and include uncertainty in their nature, robust controller designing is one of the most important challenges for engineers. Controller designing for such systems is usually complicate with high computational cost. In contrast to this, state feedback controller designing, based on wellknown Ackermann’s formula, has simplicity in designing and application although global states controllability should be considered seriously. The aim of this paper is to design a state feedback controller for nonlinear inverted pendulum with uncertainty which close loop system has global asymptotically stability. For this reason, controllability property for nonlinear systems has been analyzed based on TS Fuzzy model. In the existence of uncertainty, controllability property might be failed. In this case to handle the uncertainties in the systems, sufficient conditions have been investigated to guarantee the local and global controllability conditions and also global stability conditions. The advantage of this method is simplicity in implementation comparing to other complicated controllers.