Dvojité inverzní kyvadlo

Bc. Jakub Trefil

Master's thesis

A Double Inverted Pendulum

Abstract:

Diplomová práce řeší problematiku řízení dvojitého inverzního kyvadla na vozíku. Cílem bylo vytvoření simulačních modelů, na kterých je možné ověřit různé způsoby regulace. Ke stabilizaci se využívají klasické metody, jako jsou optimální řízení nebo prediktivní řízení. Pro manévr vyšvihnutí kyvadla z klidu do inverzní polohy byla zvolena netradiční technika strojového učení. Teoretická část je zaměřena na seznámení se s problémem dvojitého inverzního kyvadla a využitelných metod pro jeho řízení. Praktická část zachycuje vývoj reálného modelu a potřebných simulací. Výsledkem práce je funkční řízení reálné soustavy a další simulační programy.

Abstract:

This thesis is concerned with the issue of controlling a double inverted pendulum on a cart. The goal is to create simulation models, which verify various methods of regulation. For stabilization purpose, we use classical methods such as optimal control or model predictive control. A non-traditional machine learning technique was chosen to swing the pendulum from rest to the inverted position. The theoretical part focuses on getting familiar with the double inverted pendulum and usable control methods. The practical part shows the development of a real model and the necessary simulation models. The result of this thesis is a functional control of the real system and additional simulation programs.

Keywords

inverzní kyvadlo na vozíku, LQR, prediktivní řízení, swing-up, zpětnovazební učení, diferenciální evoluce, Real-Time Simulink

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 8. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Petr Chalupa, Ph.D.

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Applied Informatics

Master programme / field:
Engineering Informatics / Automatic Control and Informatics