Аннотация: Объектом работы являются системы управления на основе нечеткой логики. Цели работы: исследование и разработка систем управления электромеханическими объектами, сборка и программирование принципиальной модели перевернутого маятника с упором на простоту конструкции, с применением нечеткой логики. Методы, используемые в работе: методы теории нечетких множеств, методы математического моделирования, методы теории операционного исчисления. Результаты работы: проведен обзор теоретических аспектов, методов построения и оптимизации систем на основе нечеткой логики. Исследовано применение нечеткой логики на простейших объектах регулирования. Произведен сравнительный анализ отечественного и зарубежного программного обеспечения для разработки систем на основе нечеткой логики. Исследовано применение нечеткой логики для стабилизации движения двух типов маятника. Предложены математические модели, реализующие алгоритмы нечеткой адаптации коэффициентов типовых регуляторов при вариациях параметров объекта. Представлены возможности простейшего микроконтроллера Arduino Mega 2560 с применением нечеткой логики. Рассмотрена используемая среда программирования Arduino IDE. Предложен вариант реализации конструкции обратного маятника. Область применения результатов: практическая реализация нечетких регуляторов на базе микроконтроллера Arduino Mega 2560 в учебных и научно-исследовательских целях.
Annotation: The object of the work are control systems based on fuzzy logic. Objectives: research and development of control systems for Electromechanical objects, Assembly and programming of the principle model of an inverted pendulum with an emphasis on simplicity of design, using fuzzy logic. Methods used in the work: methods of mathematical simulation, fuzzy sets theory, methods of operational calculus. Results: a review of theoretical aspects, methods for building and optimizing systems based on fuzzy logic is conducted. The use of fuzzy logic on the simplest objects of regulation is investigated. A comparative analysis of domestic and foreign software for developing systems based on fuzzy logic is made. The use of fuzzy logic to stabilize the movement of two types of pendulum is investigated. Mathematical models are proposed that implement algorithms for fuzzy adaptation of coefficients of typical regulators under variations of object parameters. The capabilities of the simplest microcontroller Arduino Mega 2560 using fuzzy logic are presented. The used Arduino IDE programming environment is considered. A variant of implementation of the reverse pendulum design is proposed. Application area: practical implementation of fuzzy controllers based on the Arduino Mega 2560 microcontroller for educational and research purposes.
Веселов И. С. Разработка и исследование системы стабилизации перевернутого маятника на основе алгоритмов нечеткой логики / И. С. Веселов. - Иваново : ИГЭУ, 2020. - 116 с.