Badania algorytmów ustawiających wahadło w pozycji odwróconej z wizyjnym sprzężeniem zwrotnym

Artykuł przedstawia algorytmy sterowania realizujące zadanie uniesienia i stabilizacji wahadła z pozycji dolnej do pozycji pionowej. Postanowiono zrezygnować z tradycyjnych metod pomiarowych, takich jak np. enkodery czy też potencjometry na rzecz nowocześniejszego rozwiązania, jakim jest cyfrowe przetwarzanie obrazu z kamery. Opisano praktyczną realizację sterowania dyskretnym regulatorem PID oraz utworzonego algorytmu unoszenia. Głównym sprzężeniem zwrotnym był obraz pobierany z kamery internetowej. Badania dowodzą, że niska częstotliwość pętli sprzężenia zwrotnego daje poprawne efekty regulacji. W efekcie końcowym stanowisko badawcze realizuje zadanie stabilizacji wahadła w punkcie chwiejnej równowagi.

The article shows the control algorithms responsible for swinging up and stabilizing operation from downward to upward position. There resigned from traditional measurement methods like using encoders or potentiometers in order to using innovative solution like digital image processing from camera data. The discrete PID regulator and swinging up algorithm was described. The main feedback was the information from the camera. The research proves that low frequency of the vision feedback gives correct regulation effect. At the end the inverted pendulum stabilizes in the unstable equilibrium point.