Control of an Inverted Pendulum Using Direct Model Reference Adaptive Control

Abstract

This paper presents the design of a robust direct model reference adaptive control (DMRAC) algorithm with focus on the satisfaction of an almost strictly positive real (ASPR) condition over the maximal range of parameter variations of the plant, and its application to an inverted pendulum. To alleviate the ASPR condition, the pendulum is augmented with a feedforward compensator optimized for robustness. A DMRAC algorithm ensuring asymptotic model following is then integrated with the feedforward compensator design. These new experimental results validate the algorithm's use and applicability to the control of an inverted pendulum with a variety of parameter uncertainties. On presente la conception d'un algorithme robuste de reglage adaptif a 'reference au modele directe (DMRAC) qui dois satisfaire la condition de realization positive presque partout (PPP) et son application a un pendule renverse. Pour alleger la condition PPP, le pendule est ameliore' par l'ajout d'un compensateur "feed-forward" qui est optimise' pour la robustess. Puis, un algorithme DMRAC qui assure que la modele soit suivi asymptotiquement est integre' dans la realisation du compensateur. Les nouvaux resultats experimentaux verifient l'usage et l'application de l'algorithme pour regler le pendule renverse' avec des incretitudes sur les valeurs des parametres.