วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2551

ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้เสนอตัวควบคุมสำหรับเพนดูลัมผกผันแบบหมุนซึ่งตัวควบคุมประกอบด้วยตัวควบคุมเพื่อแกว่งเพนดูลัมขึ้นและตัวควบคุมรักษาสมดุล ตัวควบคุมเพื่อแกว่งแท่งเพนดูลัมขึ้นออกแบบเพื่อแกว่งแท่งเพนดูลัมให้ขึ้นไปสู่ตำแหน่งตั้งขึ้นซึ่งออกแบบโดยใช้พื้นฐานจากพลังงานของแท่งเพนดูลัมเนื่องจากระบบมีองศาอิสระเท่ากับสองแต่มีตัวขับเพียงหนึ่งจึงไม่สามารถควบคุมการเคลื่อนที่ของทั้งสององศาอิสระพร้อมๆกันได้ ด้วยเหตุนี้อินพุตจึงถูกออกแบบเพื่อควบคุมพลังงานทั้งหมดในระบบให้เท่ากับพลังงานศักย์ที่ตำแหน่งตั้งตรงด้วยทิศทางที่ถูกต้อง เมื่อเพนดูลัมแกว่งผ่านจุดตั้งตรงตัวควบคุมเพื่อรักษาสมดุลจะเข้ามาทำหน้าที่แทน ซึ่งตัวควบคุมที่สองนี้จะทำหน้าที่รักษาเพนดูลัมให้อยู่ในลักษณะตั้งตรงต่อไป การออกแบบตัวควบคุมรักษาสมดุลจะใช้ตัวคุมค่ากำลังสองเชิงเส้นซึ้งเป็นเทคนิคสำหรับระบบเชิงเส้น แต่เพราะที่จุดสมดุลสามารถแปลงระบบเพนดูลัมให้อยู่ในรูปเชิงเส้นได้ ตัวควบคุมเชิงเส้นจึงสามารถนำมาใช้ได้ และในกรณีเพนดูลัมทำมุมกับแนวตั้งตรงเกินกว่า ±20 องศา ที่ซึ่งแบบจำลองเชิงเส้นที่จุดตั้งขึ้นไม่สามารถพรรณนาระบบได้แม่นยำ จะทำการเปลี่ยนกลับไปสู่ตัวควบคุมเพื่อแกว่งเพนดูลัมขึ้นอีกครั้ง ตัวควบคุมที่ออกแบบไว้ทั้งสองตัวจะถูกติดตั้งบนตัวประมวลผลร่วมระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์และเอฟพีจีเอ จากผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าตัวควบคุมทั้งสองทั้งในส่วนตัวควบคุมแกว่งเพนดูลัมขึ้นและตัวควบคุมรักษาสมดุลให้ผลการทำงานได้ดีและการสับเปลี่ยนโหมดทำได้อย่างราบรื่น