Обратный маятник

Обратный маятник на подвижной платформе

Цель проекта

Написание ряда алгоритмов для балансировки обратного маятника

Проектная команда

• Руководитель проекта - Лобода Ольга Сергеевна
• Опочанский Александр (разработка модели обратного маятника)
• Поцелуев Павел (разработка алгоритмов балансировки)

Решение и результаты

Аналитически обратный маятник описывается следующей системой дифференциальных уравнений

Для изучения обратного маятника была разработана модель в системе Matlab Simulink. На данный момент в модели реализован алгоритм балансировки с помощью ПИД-регуляторов. Также был реализован алгоритм автоматической настройки ПИД-регулятора с помощью генетических алгоритмов (использовался toolbox gatool в системе Matlab). По ссылке можно скачать архив с файлами, необходимыми для экспериментов с моделью.

Ниже на видео показана реакция системы (с настроенными ПИД-регуляторами) на приложенный импульс, справа изображен график сходимости генетического алгоритма

график сходимости

Планы развития проекта

• Нами также был реализован нейроэволюционный алгоритм на языке Java. В будущем планируется применить его для балансировки обратного маятника (возможно, для этого понадобится реализовать модель маятника на Java) и провести сравнительный анализ различных алгоритмов балансировки
• Реализовать модель обратного маятника в Fablab Политех, проверить работу различных алгоритмов на практике

Ссылки

• Обратный маятник