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General Type-2 Fuzzy Gain Scheduling PID Controller with Application to Power-Line Inspection Robots

机译：通用2型模糊增益调度PID控制器在电力巡检机器人中的应用。

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In this paper, a general type-2 fuzzy gain scheduling PID (GT2FGS-PID) controller is presented to achieve self-balance adjustment of the power-line inspection (PLI) robot system. As the PLI robot system is an under-actuated nonlinear system, obtaining the full information of the four-state variables is necessary to balance the PLI robot. However, as the number of input variables increases, the number of control rules increases exponentially, making the design of the fuzzy controller extremely complex. Therefore, the proposed controller prevents the problem of rule explosion using information fusion and then simplifies the control design. Moreover, the particle swarm optimization algorithm is used to select improved controller parameters and make the controller achievable. In this paper, the control performance and anti-interference ability of the traditional PID control, type-1 fuzzy control, interval type-2 fuzzy control, and general type-2 fuzzy control methods are compared. By means of numerical simulation, we can conclude that the GT2FGS-PID controller exhibits superior stability and robustness over other controllers for the PLI robot system.
机译：本文提出了一种通用的2型模糊增益调度PID（GT2FGS-PID）控制器，以实现电力线检测（PLI）机器人系统的自平衡调整。由于PLI机器人系统是欠驱动的非线性系统，因此需要获得四态变量的完整信息才能平衡PLI机器人。但是，随着输入变量数量的增加，控制规则的数量呈指数增长，这使得模糊控制器的设计极为复杂。因此，所提出的控制器通过信息融合来防止规则爆炸的问题，从而简化了控制设计。此外，粒子群优化算法用于选择改进的控制器参数并使控制器可实现。本文比较了传统PID控制，1型模糊控制，区间2型模糊控制和普通2型模糊控制方法的控制性能和抗干扰能力。通过数值模拟，我们可以得出结论，与PLI机器人系统的其他控制器相比，GT2FGS-PID控制器具有更高的稳定性和鲁棒性。

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