طراحی کنترلگر تطبیقی L1 برای کنترل ربات زیر آبی بدون سرنشین قابل کنترل از راه دور

در این مقاله، روش کنترل تطبیقی L1 در ترکیب با تخمین گر حالت و قوانین تطبیق پارامتر مبتنی بر عملگر تصویر جهت کنترل سرعت یک ربات زیرآبی قابل کنترل از راه دور دارای 6 درجه آزادی ارائه شده است. در این راستا، ابتدا با فرض اینکه ربات به آهستگی حرکت نموده و از قابلیت توزان بالایی برخوردار است، خطی سازی سیستم بر اساس سیستم مختصات موازی با درنظر گرفتن زاویه های roll و pitch محدودشده و به اندازه کافی کوچک، انجام شده و مدل فضای حالت خطی نامتغیر با زمان تعیین شده است. از آنجایی که ربات زیرآبی ممکن است با نامعینی های پارامتری یا غیرپارامتری مواجه شود، روش کنترلی تطبیقی L1 برای جبران سازی سیستم استفاده شده است که علاوه بر اینکه ویژگی های روش های کنترل تطبیقی مرسوم مانند کنترلی تطبیقی مدل مرجع را دارا می باشد، منجر به افزایش حاشیه پایداری و قوام سیستم نیز می شود. سیگنال کنترلی از سه بخش اساسی تشکیل شده است که عبارتند از 1) فیدبک حالت برای جایابی قطب و تشکیل ماتریس حالت هورویتز دلخواه. 2) جبران ساز پیش خورد برای حذف خطای حالت ماندگار. 3) جبران ساز تطبیقی متشکل از بردار تخمین پارامتر، بردار مرجع فیلتر شده و پیش فیلتر های مناسب بر اساس نرم L1 جهت افزایش حاشیه پایداری سیستم.با شبیه سازی ربات زیرآبی با استفاده از کنترل کننده تطبیقی L1 و مقایسه آن با روش کنترل تطبیقی مدل مرجع، نتایج نشان می دهند که ساختار کنترل تطبیقی L1 از حاشیه پایداری بسیار بالاتری نسبت به کنترل تطبیق مدل مرجع برخوردار بوده و با وجود بهره های تطبیق بالا، پایداری خود را حفظ می کند.

کلیدواژه ها:

ربات زیرآبی قابل کنترل از راه دور ، کنترل تطبیقی L1 ، قانون تطبیق پارامتر مبتنی بر اصل تصویر