عنوان مقاله :
طراحي و مقايسه كنترل پسگام فازي و كنترل مد لغزشي فازي براي كنترل سامانه‌هاي فروتحريك مكانيكي با دو درجه آزادي
عنوان به زبان ديگر :
The Design and Comparison of Backstepping Fuzzy Control and Fuzzy Sliding Mode Control for Controlling Underactuated Mechanical Systems with Two Degrees of Freedom
پديد آورندگان :
زارع، سعيد دانشگاه پدافند هوايي خاتم الانبياء(ص) تهران - دانشكده مهندسي برق , سلطان پور، محمدرضا دانشگاه هوايي شهيد ستاري تهران - دانشكده مهندسي برق
كليدواژه :
سامانه فروتحريك با دو درجه آزادي , عدم قطعيت هاي ساختاري و غيرساختاري , كنترل پسگام , كنترل مد لغزشي , سامانه فازي
چكيده فارسي :
در اين مقاله، دو نوع كنترل كننده براي كنترل دسته خاصي از سامانه‌هاي فروتحريك با دو درجه آزادي ارائه مي شود. شيوه طراحي كنترل كننده هاي پيشنهادي و نحوه اثبات پايداري سامانه حلقه بسته با استفاده از راهكارهايي نظير كنترل پسگام، كنترل مد لغزشي، منطق فازي و تركيب آنان با جزئيات ارائه مي گردد. اثبات رياضي نشان مي دهد كه سامانه حلقه بسته با كنترل كننده هاي پيشنهادي در حضور عدم قطعيت‌هاي ساختاري و غيرساختاري، داراي پايداري مجانبي سراسري است. سپس مزايا و معايب كنترل كننده هاي پيشنهادي مورد بررسي قرار گرفته و در ادامه ملاكهايي نظير سادگي در نحوه پياده سازي عملي كنترلكننده، حجم محاسبات ورودي كنترل، نحوه تنظيم ضرايب ورودي كنترل و اندازه دامنه ورودي كنترل انتخاب شده و بر اساس آن‌ها، مقايسه بين كنترل كننده هاي پيشنهادي ارائه مي شود. سرانجام براي بررسي عملكرد كنترل كننده هاي پيشنهادي، شبيه سازي هايي بر روي سامانه گاري با پاندول معكوس تك لينكي پياده سازي مي گردد. نتايج شبيه سازي ها عملكرد راهكارهاي پيشنهادي را به‌روشني نشان ميدهند.
چكيده لاتين :
In this paper, two control methods are presented to control a class of underactuated systems with two degrees of freedom. The design method of the proposed controllers and how to prove the stability of the closed-loop system using solutions such as backstepping control, sliding mode control, fuzzy logic and their combinations are presented in details. Mathematical proof shows that the closed-loop system under the proposed scheme has a global asymptotic stability in the presence of structural and un-structural uncertainties. Then, the advantages and disadvantages of the proposed controls are examined and then some criteria such as simplicity in practical implementation, the control input calculations volume, the adjustment of the control input coefficients, and the amplitude of the control input are used to make comparisons between the suggested controllers. Finally, to evaluate the performance of the proposed controllers, simulations are implemented on the cart-position system with a single-link inverted pendulum. The simulation results confirm the performance of the proposed solutions.
عنوان نشريه :
مكانيك هوافضا
