کنترل ربات تعادلی دو چرخ توسط کنترلر مد لغزشی معمولی و مد ترمینالی لغزشی

امروزه کنترل سیستم های مکانیکی نقصان تحریک یکی از مسائل چالش برانگیز مهندسان کنترل شده است. یکی از مثال های جذاب این دسته سیستم ها، ربات تعادلی دو چرخ می باشد که از دو چرخ در موازات هم و یک آونگ معکوس تشکیل شده است. در این پژهش طراحی کنترل کننده به منظور حرکت بر روی سطح صاف مورد بررسی قرار گرفته است. برای طراحی کنترل کننده، ابتدا معادله دینامیکی سیستم از روش کین استخراج شد. سپس برای ربات تعادلی دو چرخ یک کنترل کننده مد لغزشی برای زاویه چرخش ربات و با استفاده از سطح لغزشی پیشنهادی یک کنترل کننده مد لغزشی برای کنترل توام موقعیت و زاویه حفظ تعادل طراحی گردید. سپس یک روش دیگر مد لغزشی ترمینالی نیز روی سیستم اعمال شد و عملکرد هر دو کنترلر بررسی گردد. ویژگی کنترل کننده های پیشنهادی این است که همگی براساس دینامیک غیر خطی سیسیتم طراحی شده اند. همچنین با در نظر گرفتن حدود عدم قطعیت سیستم به هنگام طراحی، کنترل کننده ها نسبت به عدم قطعیت های موجود در مساله مقاوم شده اند. مشکل متداول کنترل کننده های مد لغزشی پدیده چترینگ می باشد که با استفاده از تابع اشباع به جای تابع علامت تا حد زیادی کاهش یافته است. در نهایت مقایسه نتایج شبیه سازی کنترل کننده طراحی شده با یکدیگر، کارایی کنترل کننده های پیشنهادی را بررسی می نماید.

کلیدواژه ها:

ربات کنترلی دو چرخ ، روش کین ، سیستم نقصان تحریک ، کنترل مد لغزشی ، مد لغزشی ترمینالی ، تابع اشباع