طراحي و ساخت ربات تعادلي دوچرخ با استفاده از كنترل كننده فازي نوع- 2 بازه اي بر مبناي فيلتر كالمن

در اين مقاله، طراحي و پياده سازي الگوريتم كنترل كننده فازي نوع 2 بازه اي، با استفاده از روش كاهش مرتبه كارنيك-مندل (KM) و فيلتر كالمن براي كاهش اثر نويز موجود در سنسور زاويه سنج، بر روي ربات تعادلي دوچرخ را ارائه شده است. اين ربات شامل دو چرخ موازي و پاندول معكوس است. هدف، كنترل موقعيت چرخ هاي ربات در حالي است كه پاندول ربات در راستاي قائم يا همان نقطه تعادل ناپايدار، باقي بماند. سيستم هاي فازي نوع 2 در برابر عدم قطعيت هايي كه در قوانين فازي با پارامترهاي سيستم به وجود مي آيد، مقاوم هستند. همچنين كنترل كننده ارائه شده، به سبب داشتن حجم محاسبات كمتر نسبت به فازي نوع 2 كلي، مناسب جهت پياده سازي در سيستم هاي واقعي است. كنترل كننده ربات تعادلي دوچرخ مورد نظر از 16 قانون همراه با 4 مجموعه فازي و 2 تابع عضويت براي هر كدام از اين مجموعه هاي فازي استفاده مي كند. طراحي هاي انجام شده ابتدا در متلب شبيه سازي شده و سپس نمونه آزمايشگاهي از آن ساخته شده است. نتايج حاصل از شبيه سازي و تست ميداني حكايت از عملكرد مناسب كنترل كننده طراحي شده در حفظ حالت تعادل ربات تعادلي دوچرخ دارد.