تضمین پایداری مجانبی و کاهش لرزش در ورودی کنترل با طراحی یک قانون رسیدن جدید در کنترل مد لغزشی با کاربرد در دسته ای از شناورهای دریایی

کنترل مد لغزشی یکی از روش های متداول کنترل غیرخطی مقاوم است که به منظور کنترل و پایدارسازی شناور های دریایی با مدل دینامیکی غیرخطی، در حضور اغتشاشات بکار می رود. یکی از چالش های این روش، طراحی قانون رسیدن است که دستیابی هم زمان به اهدافی مانند تضمین پایداری، کاهش لرزش در ورودی کنترل و کاهش زمان رسیدن را ممکن می سازد. در این مقاله، یک قانون رسیدن جدید، بر اساس قانون های رسیدن نمایی و نرخ بالا به گونه ای پیشنهاد شده که نه تنها قادر به کاهش دامنه لرزش در ورودی کنترل است، بلکه می تواند پایداری مجانبی سیستم کنترل حلقه بسته را از پایداری محدود یکنواخت به مجانبی ارتقاء داده و سرعت بالای رسیدن به سطح لغزش را نیز بخوبی حفظ نماید. در این راستا، ابتدا قانون رسیدن قبلی مورد بررسی قرار گرفته و مشکل ریاضی آن در تضمین پایداری مجانبی، در حالاتی که سطح لغزش به صفر نزدیک می شود، نشان داده شده است. سپس با تغییر بخش ناپیوسته، قانون جدیدی معرفی شده که ضمن حفظ ویژگی های مثبت قانون قبلی، پایداری مجانبی را در تمام حالات تضمین می نماید. هم چنین، به منظور بررسی کارایی قانون پیشنهادی، ضمن ارائه اثبات های ریاضی، این قانون بر روی یک سیستم غیرخطی شبیه سازی شده و نتایج آن با چهار قانون دیگر نیز مقایسه گردیده است. نتایج شبیه سازی، کارایی بهتر قانون پیشنهادی در تضمین پایداری مجانبی، کاهش لرزش ورودی کنترل و افزایش سرعت هم گرایی را نسبت به سایر روش ها، تایید می نماید.

کلیدواژه ها:

قانون رسیدن ، کنترل مد لغزشی ، چترینگ ، پایداری مجانبی