طراحی کنترل کننده مدلغزشی بر پایه مدل دینامیکی خطی سازی شده در صفحه طولی و عرضی برای ربات بدون سرنشین زیرسطحی در دو سرعت کروز و فرار

در دهه های اخیر، ربات های بدون سرنشین خودمختار به عنوان یک ابزار استراتژیک کاهنده ریسک مورد توجه طراحان سناریوهای جدید عملیاتی قرار گرفته اند. در این مقاله هدف طراحی سیستم کنترل کننده مدلغزشی برای ربات بدون سرنشین خودمختار زیرسطحی مد نظر در دو سرعت متفاوت کروز و فرار می باشد. طراحی سیستم کنترل برای ربات مذکور بدلیل مختلفی همچون ضرایب دینامیکی غیرخطی متغییر بازمان، کوپلینگ فی مابین درجات آزادی، تعداد عملگر محدود، محیط از پیش ناشناخته فرایند گلوگاهی می باشد. همچنین بدلیل متقاوت بودن سرعت های کاری و وابستگی ضرایب هیدرودینامیکی مورد استفاده در مدل دینامیکی ریاضی ربات به سرعت کاری، در این مقاله الگوریتم کنترلی پیشنهاد شده در یک حاشیه عدم قطعیت طراحی می گردد. این امر سبب تضمین شدن پایداری حرکتی ربات در سرعت های مختلف کاری و مدهای مختلف حرکتی می گردد. برای این منظور ابتدا معادلات حاکم بر حرکت ربات بصورت شش درجه آزادی تدوین شده و حول نقطه کار مد نظر خطی می گردند. بر مبنای معادلات خطی شده در صفحه طولی و عرضی کنترل کننده سمت و کنترل کننده عمق طراحی می گردند. کنترل کننده پیشنهادی طی دو سناریو متفاوت ارزیابی می گردد. نتایج نشان می دهد که موقعیت و وضعیت ربات در تمامی فازهای حرکتی بخوبی کنترل شده است.