Real-time Implementation of a Neuro-Fuzzy Control System for the Inverted Pendulum
Descripción del Articulo
This article presents the design and implementation procedure of a TKS (Takagi-Kosko-Sugeno) fuzzy controller that uses the ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) tuning technique. The developed methodology is applied to a classic case study, but with particularly attractive characteristics t...
| Autores: | , , , |
|---|---|
| Formato: | artículo |
| Fecha de Publicación: | 2001 |
| Institución: | Universidad Nacional de Ingeniería |
| Repositorio: | Revistas - Universidad Nacional de Ingeniería |
| Lenguaje: | español |
| OAI Identifier: | oai:oai:revistas.uni.edu.pe:article/518 |
| Enlace del recurso: | https://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/518 |
| Nivel de acceso: | acceso abierto |
| Materia: | Inteligencia Artificial Diseño Controladores Lógica Difusa Takagi-Kosko-Sugeno Neuro-Difuso ANFIS, Péndulo Invertido Equilibrio de una Varilla Carro Péndulo Artificial Intelligence Design Controllers Fuzzy Logic Neuro-Fuzzy ANFIS, Inverted Pendulum Balance of a Rod Cart Pendulum |
| id |
REVUNI_ee94b0983d61650b2a3a967559041dd4 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:oai:revistas.uni.edu.pe:article/518 |
| network_acronym_str |
REVUNI |
| network_name_str |
Revistas - Universidad Nacional de Ingeniería |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Real-time Implementation of a Neuro-Fuzzy Control System for the Inverted PendulumImplementación en tiempo real de un Sistema de Control Neuro-Difuso para el Péndulo InvertidoRojas-Moreno, ArturoNuñez-Ocola, CésarMerchan-Gordillo, FernandoCórdova-Sosa, Luis E.Inteligencia ArtificialDiseñoControladoresLógica DifusaTakagi-Kosko-SugenoNeuro-DifusoANFIS, Péndulo InvertidoEquilibrio de una VarillaCarroPénduloArtificial IntelligenceDesignControllersFuzzy LogicTakagi-Kosko-SugenoNeuro-FuzzyANFIS, Inverted Pendulum Balance of a Rod CartPendulumThis article presents the design and implementation procedure of a TKS (Takagi-Kosko-Sugeno) fuzzy controller that uses the ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) tuning technique. The developed methodology is applied to a classic case study, but with particularly attractive characteristics to test any type of controller: the Inverted Pendulum System (INS). The SPI comprises a rod attached at one end to a pivot mounted on a carriage that moves in a straight line on rails. The objectiveControl is to keep the rod in a vertical position by means of a force applied to the carriage. The design procedure requires: modeling the SPI, selecting a control strategy according to the input/output variables of the model, selecting the control strategy according to the types of control loops on the variables, and, the design of the fuzzy controller using ANFIS to optimize its performance. After the system has been simulated, the real-time implementation is carried out using a HW/SW (Hardware/Software) interface. The control software is written in C++. The experimental results obtained validate the developed design procedure.Este artículo presenta el procedimiento de diseño e implementación de un controlador difuso TKS (Takagi-Kosko-Sugeno) que emplea la técnica de sintonía ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System). La metodología desarrollada se aplica a un caso clásico de estudio, pero de características particularmente atractivas para poner a prueba cualquier tipo de controlador: el Sistema Péndulo Invertido (SPI). El SPI comprende una varilla unida por uno de sus extremos a un pivote montado sobre un carro que se desplaza en línea recta sobre rieles. El objetivode control es mantener la varilla en posición vertical mediante una fuerza aplicada al carro. El procedimiento de diseño requiere de: el modelado del SPI, la selección de una estrategia de control según las variables de entrada/salida del modelo, la selección de la estrategia de control conforme a los tipos de lazos de control sobre las variables, y, el diseño del controlador difuso usando ANFIS para optimizar su rendimiento. Luego de simulado el sistema, la implementación en tiempo real se realiza usando una interfaz HW/SW (Hardware/Software). El software de control está escrito en C++. Los resultados experimentales obtenidos validan el procedimiento de diseño desarrollado.Universidad Nacional de Ingeniería2001-12-01info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionArtículo evaluado por paresapplication/pdfhttps://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/51810.21754/tecnia.v11i2.518TECNIA; Vol. 11 No. 2 (2001)TECNIA; Vol. 11 Núm. 2 (2001)2309-04130375-7765reponame:Revistas - Universidad Nacional de Ingenieríainstname:Universidad Nacional de Ingenieríainstacron:UNIspahttps://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/518/481Derechos de autor 2001 TECNIAhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessoai:oai:revistas.uni.edu.pe:article/5182023-12-01T21:49:05Z |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Real-time Implementation of a Neuro-Fuzzy Control System for the Inverted Pendulum Implementación en tiempo real de un Sistema de Control Neuro-Difuso para el Péndulo Invertido |
| title |
Real-time Implementation of a Neuro-Fuzzy Control System for the Inverted Pendulum |
| spellingShingle |
Real-time Implementation of a Neuro-Fuzzy Control System for the Inverted Pendulum Rojas-Moreno, Arturo Inteligencia Artificial Diseño Controladores Lógica Difusa Takagi-Kosko-Sugeno Neuro-Difuso ANFIS, Péndulo Invertido Equilibrio de una Varilla Carro Péndulo Artificial Intelligence Design Controllers Fuzzy Logic Takagi-Kosko-Sugeno Neuro-Fuzzy ANFIS, Inverted Pendulum Balance of a Rod Cart Pendulum |
| title_short |
Real-time Implementation of a Neuro-Fuzzy Control System for the Inverted Pendulum |
| title_full |
Real-time Implementation of a Neuro-Fuzzy Control System for the Inverted Pendulum |
| title_fullStr |
Real-time Implementation of a Neuro-Fuzzy Control System for the Inverted Pendulum |
| title_full_unstemmed |
Real-time Implementation of a Neuro-Fuzzy Control System for the Inverted Pendulum |
| title_sort |
Real-time Implementation of a Neuro-Fuzzy Control System for the Inverted Pendulum |
| dc.creator.none.fl_str_mv |
Rojas-Moreno, Arturo Nuñez-Ocola, César Merchan-Gordillo, Fernando Córdova-Sosa, Luis E. |
| author |
Rojas-Moreno, Arturo |
| author_facet |
Rojas-Moreno, Arturo Nuñez-Ocola, César Merchan-Gordillo, Fernando Córdova-Sosa, Luis E. |
| author_role |
author |
| author2 |
Nuñez-Ocola, César Merchan-Gordillo, Fernando Córdova-Sosa, Luis E. |
| author2_role |
author author author |
| dc.subject.none.fl_str_mv |
Inteligencia Artificial Diseño Controladores Lógica Difusa Takagi-Kosko-Sugeno Neuro-Difuso ANFIS, Péndulo Invertido Equilibrio de una Varilla Carro Péndulo Artificial Intelligence Design Controllers Fuzzy Logic Takagi-Kosko-Sugeno Neuro-Fuzzy ANFIS, Inverted Pendulum Balance of a Rod Cart Pendulum |
| topic |
Inteligencia Artificial Diseño Controladores Lógica Difusa Takagi-Kosko-Sugeno Neuro-Difuso ANFIS, Péndulo Invertido Equilibrio de una Varilla Carro Péndulo Artificial Intelligence Design Controllers Fuzzy Logic Takagi-Kosko-Sugeno Neuro-Fuzzy ANFIS, Inverted Pendulum Balance of a Rod Cart Pendulum |
| description |
This article presents the design and implementation procedure of a TKS (Takagi-Kosko-Sugeno) fuzzy controller that uses the ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) tuning technique. The developed methodology is applied to a classic case study, but with particularly attractive characteristics to test any type of controller: the Inverted Pendulum System (INS). The SPI comprises a rod attached at one end to a pivot mounted on a carriage that moves in a straight line on rails. The objectiveControl is to keep the rod in a vertical position by means of a force applied to the carriage. The design procedure requires: modeling the SPI, selecting a control strategy according to the input/output variables of the model, selecting the control strategy according to the types of control loops on the variables, and, the design of the fuzzy controller using ANFIS to optimize its performance. After the system has been simulated, the real-time implementation is carried out using a HW/SW (Hardware/Software) interface. The control software is written in C++. The experimental results obtained validate the developed design procedure. |
| publishDate |
2001 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2001-12-01 |
| dc.type.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion Artículo evaluado por pares |
| format |
article |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.none.fl_str_mv |
https://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/518 10.21754/tecnia.v11i2.518 |
| url |
https://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/518 |
| identifier_str_mv |
10.21754/tecnia.v11i2.518 |
| dc.language.none.fl_str_mv |
spa |
| language |
spa |
| dc.relation.none.fl_str_mv |
https://revistas.uni.edu.pe/index.php/tecnia/article/view/518/481 |
| dc.rights.none.fl_str_mv |
Derechos de autor 2001 TECNIA http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 info:eu-repo/semantics/openAccess |
| rights_invalid_str_mv |
Derechos de autor 2001 TECNIA http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidad Nacional de Ingeniería |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidad Nacional de Ingeniería |
| dc.source.none.fl_str_mv |
TECNIA; Vol. 11 No. 2 (2001) TECNIA; Vol. 11 Núm. 2 (2001) 2309-0413 0375-7765 reponame:Revistas - Universidad Nacional de Ingeniería instname:Universidad Nacional de Ingeniería instacron:UNI |
| instname_str |
Universidad Nacional de Ingeniería |
| instacron_str |
UNI |
| institution |
UNI |
| reponame_str |
Revistas - Universidad Nacional de Ingeniería |
| collection |
Revistas - Universidad Nacional de Ingeniería |
| repository.name.fl_str_mv |
|
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| _version_ |
1833562778327056384 |
| score |
13.932913 |
Nota importante:
La información contenida en este registro es de entera responsabilidad de la institución que gestiona el repositorio institucional donde esta contenido este documento o set de datos. El CONCYTEC no se hace responsable por los contenidos (publicaciones y/o datos) accesibles a través del Repositorio Nacional Digital de Ciencia, Tecnología e Innovación de Acceso Abierto (ALICIA).
La información contenida en este registro es de entera responsabilidad de la institución que gestiona el repositorio institucional donde esta contenido este documento o set de datos. El CONCYTEC no se hace responsable por los contenidos (publicaciones y/o datos) accesibles a través del Repositorio Nacional Digital de Ciencia, Tecnología e Innovación de Acceso Abierto (ALICIA).