طراحي كنترل كننده نظارتي با استفاده از رويتگر اغتشاش غيرخطي براي يك بازوي رباتيكي

از خصوصيات سيستم هاي فيزيكي وجود اغتشاش و عدم قطعيت است كه مي‌تواند موجب كاهش كارايي و يا نا‌پايداري در سيستم‌هاي صنعتي ‌گردد. بازوي رباتيك نيز يكي از سيستم هاي پركاربرد در صنعت است كه به‌شدت تحت تأثير اغتشاش‌هاي گوناگون قرار مي‌گيرد. ايجاد فرايند كنترلي مناسب جهت حذف اغتشاش يكي ازملزومات استفاده از اين سيستم‌ها مي‌باشد. از طرفي، بازوي رباتيك سيستمي به‌شدت غيرخطي دارد، بنابراين براي تخمين اغتشاشات ورودي به آن، نياز به استفاده از تخمين گري است كه براي سيستم‌هاي غيرخطي نيز كارا باشد. در اين مقاله از رويتگر اغتشاش غيرخطي[1] براي تخمين اغتشاش ثابت و اغتشاش نوساني موجود در بازوي ربات استفاده شده است. از طرفي، كنترل‌كننده‌هاي عادي توانايي مقابله با اغتشاشات متفاوت را نداشته و نياز به كنترل‌كننده ي‌ ديگري كه دربرابر اغتشاشات و عدم قطعيت ها مقاوم باشد احساس مي‌شود. لذا اين مقاله ساختار كنترل‌كننده نظارتي را براي پايداري و حذف اغتشاش‌ پيشنهاد مي‌دهد. كنترل نظارتي شامل دو سطح است كه سطح اول براي شرايط بدون اغتشاش طراحي شده است و سطح دوم در هنگام شناسايي اغتشاش و يا شرايط غيرعادي وارد عمل مي‌گردد. در اين مقاله، سطح اول كنترلي از PD جهت پايدارسازي در حال عادي استفاده مي‌نمايد، ليكن ازآنجاكه PD به‌تنهايي توانايي مقابله با اغتشاش‌ها و عدم قطعيت‌ها را ندارد، ساختار كنترل‌كننده نظارتي وارد عمل شده و براي پايداري و حذف اغتشاش‌ از كنترل‌كننده مد لغزشي SMC بهره خواهد برد. در واقع روش پيشنهادي، برپايه‌ي اغتشاش‌هاي پيش بيني شده تصميم مي‌گيرد كه از كدام سطح كنترلي استفاده نمايد و سيگنال كنترلي مناسب را براي پايداري مجانبي سيستم توليد كند. به علاوه،در  اين مقاله اثبات مي شودكه كنترل مد لغزشي ساده توانايي مقابله با اغشاش ناسازگار ربات را نداشته و براي پايدارسازي از كنترل مد لغزشي نوين(NSMC) استفاده مي‌شود. براي ارزيابي عملكرد روش پيشنهادي  در چندين حالت شبيه‌سازي انجام‌شده است كه نتايج عددي مزيت و كارايي كنترل‌كننده جديد پيشنهادي را نشان مي دهد.