İki tekerlekli robot için bulanık mantık tabanlı kontrolcü tasarımı ve arı algoritması kullanarak optimizasyonu

Abstract

Bu çalışmada; iki tekerlekli kendi kendini dengeleyebilen birbirinden bağımsız iki elektrik motoru ile tahrik edilen bir robotun tasarımı ve bulanık mantık tabanlı kontrolü gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ana hedefi, robotun herhangi bir yörüngede hareket ederken kendi kendini dengede tutabilmesidir. Çalışma kapsamında robotun matematiksel modeli elde edilmiş ve kontrolü için bulanık mantık (Fuzzy Logic) tabanlı kontrolcü kullanılmıştır. Ön tasarımı yapılan bulanık mantık tabanlı kontrolcü parametreleri Arı Algoritması (AA) kullanılarak optimize edilmiştir. Optimize edilmiş olan bulanık mantık tabanlı kontrolcünün etkinliğinin görülmesi amacıyla, robot için ayarlanan LQR kontrolcünün ve optimize edilmiş olan bulanık mantık tabanlı kontrolcünün performansları MATLAB/Simulink ortamında yapılan simülasyon çalışmalarında karşılaştırılmış ve sonuçlar grafikler şeklinde sunulmuştur.

In this study, design and optimisation of a fuzzy logic-based controller for a two-wheeled self-balancing robot, whose wheels are independently driven by two electric motors, is carried out. The main goal of the study is the self-balance stability of the robot while it is moving at any trajectory. The mathematical model of the robot has been obtained in the scope of the work and a fuzzy logic controller is used to control the robot. The parameters of the pre-designed fuzzy logic controller are optimized by using the Bees Algorithm. In order to find out the efficiency of the optimized fuzzy logic-based controller, it's performance is compared to the performance of a LQR controller which is set according to the robot in the study. The results of MATLAB/Simulink simulation are presented with graphics.