Sürücülü Kendi Kendini Dengeleyen Bir Robotun Bulanık Mantıklı PID Kontrolü

Abstract

Endüstri ve tıp alanında, kendi kendini dengeleyen robotlar hakkında tüm dünyada yapılan çalışmalar son yıllarda hız kazanmıştır. Bu tip robotların kullanım alanının genişlemesiyle birlikte karşılaşılan en büyük sorunun, robotların kontrol mekanizmaları olduğu anlaşılmaktadır. Yapıları gereği kontrol edilmesi zor olan bu robotlar için literatürde çok sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalar incelendiğinde klasik kontrol metotlarının, bu tip robotları kontrol etmekte yetersiz kaldığı görülmektedir. Fakat klasik kontrolcüler kullanılarak geliştirilen yeni nesil karma kontrol metotlarının robotlara uygulanmasıyla birlikte robotların istenilen hareketleri daha hızlı ve kararlı bir şekilde gerçekleştirdiği gözlemlenmektedir. Bu nedenle, klasik kontrol metotlarından PID kontrolcü parametrelerinin, bulanık mantıklı kontrol metodu ile belirlenerek oluşturulan karma bir kontrol metodu bu çalışmada önerilmekte ve kendi kendini dengeleyen robota uygulanmaktadır. Ayrıca yapılan çalışmalar incelendiğinde, sadece kendi kendini dengeleyen robotların analizinin gerçekleştirildiği görülmektedir. Yapılan bu çalışmada sürücü de sisteme dahil edilerek analiz edilmiştir. İlk olarak iki tekerlekli kendi kendini dengeleyen robot modellenmiş ve bu sistem için sadece PID (oransal, integral ve türevsel) kontrolcü ve Bulanık Mantık-PID (Fuzzy Logic-PID) kontrolcü tasarlanmıştır. Bulanık Mantık-PID kontrolcünün değişken kazanım katsayılarına sahip olması klasik kontrolcülerden daha hızlı tepki vermesini sağlamaktadır. PID ve Bulanık Mantık-PID kontrolcüler ile elde edilen benzetim sonuçları karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonunda Bulanık Mantık-PID kontrolcünün, kontrolcü kazanımlarını kendi kendine ayarlayabildiği ve istenilen hız ve pozisyona ulaşmakta başarılı bir performansa sahip olduğu anlaşılmıştır.

Keywords

• kendi kendini dengeleyen robot
• bulanık mantıklı kontrol
• pid kontrol
• segway robot
• fuzzy logic control
• pid control