کنترل ربات پاندول معکوس دوچرخ با استفاده از مدلغزشی آبشاری

مدل دینامیکی پیچیده و ذاتاً ناپایدار ربات پاندول معکوس دو چرخ، کنترل این وسیله را مشکل ساخته است. در این مقاله ابتدا مدل غیرخطی ربات پاندول معکوس استخراج شده است و سپس از رویکرد تحلیلی مد لغزشی که یک روش کنترلی مقاوم است، جهت پایدارسازی زاویه ی حفظ تعادل بر روی یک سطح شیب دار استفاده شده است. سطح لغزش مورد استفاده در روش پیشنهادی به صورت آبشاری و بر پایه ی کنترل ساختار متغیر انتخاب گردیده است. در این روش سیستم به دو زیر سیستم تقسیم و سه سطح لغزش درنظر گرفته شده است. سطح لغزش اول شامل متغیرهای حالت زیر سیستم اول، سطح لغزش دوم شامل سطح لغزش اول و یکی از متغیرهای حالت زیر سیستم دوم و سطح لغزش آخر شامل سطح لغزش دوم و متغیر حالت باقیمانده می باشد. کنترل کننده ی نهایی بر اساس قضیه لیاپانوف طراحی شده و پایداری مجانبی سیستم را تضمین می کند. در انتها با در نظرگرفتن اغتشاشات وارد بر سیستم عملکرد مناسب کنترل کننده ی ارائه شده با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری نشان داده شده است.

کلیدواژه ها:

پایداری لیاپانوف ، ربات پاندول معکوس دوچرخ ، کنترل غیرخطی ، مد لغزشی آبشاری