Rachet inverterad pendel kontroll (6 / 7 steg)
Steg 6: Kontroller genomförandet
Systemmodell: staten-space
Standardmetoden för kontroller, PID, är lite svårt att genomföra med detta system eftersom det är en kopplade andra ordersystem. Detta innebär att den inverterad pendeln (andra ordningen), styrs av en annan andra ordersystem (reaktion hjul). Vanligtvis styrs en inverterad pendel med en motor direkt kontrollera vinkeln på pendeln (dvs kopplad till motoraxeln klockpendel) som är en 1:1-relation. PID är vanligtvis används för enkel, andra ordning eller mindre system, utöver det, trimning av en PID-systemet blir svårare och för mycket krångel. Staten-space är lättare att plugga in i modernare och mer komplexa metoder som LQR.
Kontroll metod: LQR
När systemet har varit modellerad i staten-space, kan Matlab användas att hitta K matrisen för LQR kontroll över systemet. En djup förståelse av LQR kontroller behövs inte om du har tillgång till Matlab, det gör allt arbete för dig. Men om du inte har Matlab, för att hitta din K matris du kopplar helt enkelt din stat-space modell i algebraisk Riccati ekvation. För detta system, kan du ange R matrisen till alla nollor eftersom vi inte använder några feed-forward signaler. Matrisen Q kommer vikt kontroll insatserna för varje stat, det är en diagonal matris och värdena för varje element kan ses som ett förhållande mellan hur viktigt varje stat av systemet är. För detta system är vinkeln på pendeln kroppen viktigaste så som bör ha det största värdet i matrisen Q.
MATLAB handledning om staten-space och LQR