كنترل ربات پاندول معكوس دوچرخ با استفاده از مدلغزشي آبشاري

مدل ديناميكي پيچيده و ذاتاً ناپايدار ربات پاندول معكوس دو چرخ، كنترل اين وسيله را مشكل ساخته است. در اين مقاله ابتدا مدل غيرخطي ربات پاندول معكوس استخراج شده است و سپس از رويكرد تحليلي مد لغزشي كه يك روش كنترلي مقاوم است، جهت پايدارسازي زاويه‌ي حفظ تعادل بر روي يك سطح شيب‌دار استفاده شده است. سطح لغزش مورد استفاده در روش پيشنهادي به صورت آبشاري و بر پايه‌ي كنترل ساختار متغير انتخاب گرديده است. در اين روش سيستم به دو زير سيستم تقسيم و سه سطح لغزش درنظر گرفته شده است. سطح لغزش اول شامل متغيرهاي حالت زير سيستم اول، سطح لغزش دوم شامل سطح لغزش اول و يكي از متغيرهاي حالت زير سيستم دوم و سطح لغزش آخر شامل سطح لغزش دوم و متغير حالت باقيمانده مي‌باشد. كنترل‌كننده‌ي نهايي بر اساس قضيه لياپانوف طراحي شده و پايداري مجانبي سيستم را تضمين مي‌كند. در انتها با در نظرگرفتن اغتشاشات وارد بر سيستم عملكرد مناسب كنترل‌كننده‌ي ارائه شده با استفاده از شبيه‌سازي كامپيوتري نشان داده شده است.