کنترل مقاوم ربات زیرآبی با جهت گیری پتانسیلی برای تعقیب مسیر در حضور موانع

در این مقاله، یک کنترل کننده جدید بر مبنای ترکیب کنترل کننده خطی ساز فیدبک مقاوم با دینامیک خطای انتگرالی-نمایی ارائه شده است، که با استفاده از توابع پتانسیل برای کنترل ردیابی ربات زیرآبی در محیط های پرمانع توسعه داده می شود. ربات های زیرآبی از جمله سیستم های غیرخطی، کم عملگر و دارای عدم قطعیت ها و نامعینی های دینامیکی به شمار می آیند که کنترل آن ها چالش برانگیز است. در این پژوهش با کراندار فرض کردن اغتشاشات خارجی و نامعینی ها از روش کنترلی مقاوم پیشنهادی استفاده گردیده است. در این راستا الگوریتم کنترلی خطی ساز فیدبک بر اساس دینامیک خطای غیرخطی تعریف شده، برای ربات زیرآبی توسعه داده شده است. همچنین، به منظور اجتناب از برخورد با موانع قوانین کنترلی به دست آمده با توابع پتانسیل مجازی تلفیق گردیده است. بدین منظور، با تعریف توابع پتانسیل مجازی، نیروی دافعه ای بین ربات و موانع در تقاطع با مسیر ایجاد و موجب حرکت ایمن ربات در محیط های غنی از موانع می گردد. در نهایت، عملکرد الگوریتم کنترلی پیشنهادی با نتایج حاصل از پیاده سازی قوانین کنترلی مود لغزشی کلاسیک مقایسه شده است. نتایج حاصله نشان دهنده کارآیی کنترل کننده پیشنهادی با جهت گیری پتانسیلی در مسیرهای پرمانع می باشد که از عملکرد مطلوب تری نیز در صورت مواجه شدن با موانع برخوردار است.

کلیدواژه ها:

"Underwater Robot" ، "Robust Feedback Linearization Controller" ، "Sliding Mode Controller" ، "Potential Function" ، "ربات زیرآبی" ، "کنترل کننده خطی ساز فیدبک مقاوم" ، "کنترل کننده مود لغزشی" ، " توابع پتانسیل"