طراحی کنترل کننده به روش فراپیچش به منظور همزمان سازی ژیروسکوپ های آشوبناک

اندازه گیری دقیق در سامانه های متحرک بسیار مهم و حیاتی است. به دلیل اهمیت بالای اندازه گیری در چنین سامانه هایی، معمولا از اندازه گیرها به صورت چند تایی در سیستم های متحرک استفاده می شود. یکی از ابزار اندازه گیری زاویه و سرعت زاویه ای در اجسام متحرک ژیروسکوپ است. در صورت استفاده از چند ژیروسکوپ با ساختار متفاوت، داده-های دریافت شده از سنسورها باید به صورت همزمان باشد. حال آنکه ممکن است یک سنسور با اختلاف زمانی هر چند ناچیز اطلاعات را در اختیار بخش پردازشگر قرار دهد. بنابراین در این حالت باید دو ژیروسکوپ همزمان سازی شوند.در این مقاله برای همزمان سازی ژیروسکوپ های آشوبناک از کنترل مد لغزشی مرتبه دوم استفاده می گردد. کنترل مد لغزشی روشی مقاوم برای کنترل سیستم های غیرخطی است. استفاده از این روش در کنار مزیت هایی که برای کنترل سیستم های غیرخطی نامعین دارد، دارای اشکال عمده ای به نام چترینگ است. چترینگ به معنی رفتار فرکانس بالای نامطلوب در سیگنال ورودی کنترل می باشد که به دلیل وجود تابع علامت در رابطه ورودی رخ می دهد. برای رفع این مشکل در مد لغزشی مرتبه اول از تقریب کنترل کننده در یک لایه مرزی باریک استفاده می گردد. با افزایش پهنای لایه مرزی سیگنال ورودی کنترلی هموار شده و البته دقت همگرایی متغیر لغزش کاهش می یابد. روش دیگر برای حذف چترینگ استفاده از تیوری مد لغزشی مرتبه دوم می باشد. در این روش نیازی به تقریب نبوده و دقت کنترل نیز کاهش نخواهد یافت. در این مقاله به طراحی کنترل کننده لغزشی مرتبه دوم پرداخته شده است. نتایج شبیه سازی کارایی این روش را در همزمان سازی ژیروسکوپ های آشوبناک نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

کنترل مد لغزشی مرتبه دوم ، تیوری فراپیچش ، همزمان سازی ، ژیروسکوپ