كنترل تطبيقي مدل مرجع با فيدبك انتگرال براي يك شناور سطحي در حضور اغتشاشات باد

Model Reference adaptive control with feedback integral for a surface vehicle in the presence of wind disturbances

در اين مقاله مسئله‌ي كنترل تطبيقي زاويه‌ي سمت يك شناور سطحي در حضور اغتشاشات محيطي و عدم‌قطعيتها بررسي مي‌شود‌. در اين راستا مدل سينماتيكي و ديناميكي سه درجه‌ي آزادي شناور ارائه مي‌گردد و ساختار ورودي كنترلي آن بيان مي‌شود‌. براي بهبود عملكرد كنترل‌كننده‌، با تعريف انتگرال خطا به عنوان يك متغير حالت جديد‌، مدل ديناميكي شناور در فرم فضاي حالت الحاقي نوشته مي‌شود‌. پس از آن مدل باد به عنوان اغتشاش محيطي موثر بر حركت شناور توصيف مي‌گردد‌. مراحل طراحي كنترل‌كننده‌ي تطبيقي مدل مرجع با انتگرال خروجي بر اساس روش كنترل بهينه‌ي LQR و آناليز پايداري آن مورد بررسي قرار مي‌گيرد‌. پس از آن نتايج شبيه‌سازي‌هاي عددي براي يك شناور نمونه با ورودي مرجع مربعي با دامنه‌هاي مختلف ارائه مي‌شود تا عملكرد و مزاياي روش پيشنهادي نشان داده شود‌.

In this paper, adaptive control problem of heading angle of a surface vehicle in the presence of environmental disturbances and uncertainties has been considered. The 3 DOF kinematic and dynamical model and control input structure presents. The augmented state space of the vehicle by defining error integral as a new state variable writes. Then wind model as effective environmental disturbance on the vehicle describes. Adaptive control with output integral feedback design based on LQR optimal control and stability analysis considers. Numerical simulation of a case study vehicle in order to track a square pulse with arbitrary amplitude is presented to show the performance of proposed method.