A sliding mode control for inverted pendulum system

Abstract

Bu tezin amacı doğrusal ve doğrusal olmayan sistemler için kayma mod kontrolunun tasarlanmasıdır; kayma mod kontrolünün belirsizlik içeren doğrusal ve doğrusal olmayan sistemler için kullanılmasındaki avantajları görmek için bir ters sarkaç sistemi seçilmiştir. Ters sarkaç sistemi düşey doğrultudaki karasız denge noktası için doğrusallaştırılmış ve durum geri besleme ve LQR kontrolör tasarlanarak sonuçlar bu tezin seminerinde verilmiştir.Bu tezde Ackerman formülü ve lineer matris eşitliği (LMI) kullanılarak belirsizlik içeren doğrusal sistemler için kayma mod kontrol tasarlanmıştır. Yukarı doğru salınım ve kararlılık ters sarkaç sısteminin özel problemleri kayma mod ile çözüldü.Ayrıca ters sarkacın yukarı denge noktasına doğru salınımı ve kararlılığı sarkacın bulunduğu çekçek sisteminin kararlılığı ile birlikte değerlendirilmiş ve buna yönelik yeni bir metot önerilmiştir.

The main aim of this study is to design sliding mode control for both linear and nonlinear systems; an inverted pendulum system is selected as an example to illustrate the advantage of sliding mode control for linear and nonlinear systems with uncertainties. The inverted pendulum is linearized for upright and unstable equilibrium point and then state feedback and optimal quadratic regulator controllers are designed for the system without uncertainties the results are discussed in the seminar of thesis.In this thesis sliding mode control is designed for the linear systems with uncertainties based on Ackermann?s formula and linear matrix inequality (LMI). The special problems of the inverted pendulum system such as swing-up and stabilizing problems are solved. Furthermore stabilizing cart position with swinging up and stabilizing problems of nonlinear inverted pendulum are discussed and a new approach is developed.