طراحي كنترل كننده حالت لغزشي ديناميكي در حضور نامعيني هاي سازگار و ناسازگار بدون چترينگ براي سيستمهاي غيرخطي مرتبه دوم

Design of Dynamic Sliding Mode Controller in the Presence of both Matched and Mismatched Uncertainty without Chattering for Nonlinear Second Order Systems

مهمترين خصوصيت كنترل حالت لغزشی تغييرناپذيری آن نسبت به نامعينی های سازگار بوده كه به دليل استفاده از تابع علامت در ورودی سيستم می باشد. اين تابع علامت، پديده مخرب چترينگ را توليد می كند. ايراد ديگر اين روش كنترلی، تغييرپذيری نسبت به نامعينی ناسازگار می باشد. در اين مقاله، برای مقابله با اين دو مشكل از كنترل حالت لغزشی ديناميكی چند سطحی استفاده می شود. در كنترل حالت لغزشی ديناميكی، يك انتگرال گير قبل از سيستم قرار داده می شود كه باعث حذف چترينگ می شود. افزودن اين انتگرال گير به سيستم، موجب افزايش درجه سيستم می شود كه برای اعمال كنترل حالت لغزشی به اين سيستم افزوده، مدل و ديناميك سيستم بايد شناسايی شود. در اين مقاله برای حل اين مشكل، از يك رويتگر غيرخطی استفاده شده است كه رويتگر زنجيره ای انتگرالها ناميده می شود. برای مقابله با نامعينی ناسازگار، هر معادله ديناميكی سيستم به عنوان يك سيستم غيرخطی مجزا در نظر گرفته شده و از تعريف چند سطح لغزشی استفاده می شود. به علاوه از كران نامعينی در طراحی استفاده نمی شود كه در كاربردهای عملی اهميت بسياری دارد. نتايج شبيه-سازی گويای مزايای روش پيشنهادی خواهد بود.

The most important property of sliding mode control (SMC) is invariant against matched uncertainties, which is due to the using of Sign function and this Sign function produces chattering. Moreover, SMC is not invariant with respect to the mismatched uncertainties, which is its other problem. In this paper to solve these two problems, using of multiple surface dynamic sliding mode control (DSMC) is proposed. In DSMC the chattering is removed due to the integrator where is placed before the input control signal of the plant. However, in DSMC the augmented system (the system plus the integrator) is one dimension bigger than the actual system and then, the plant model should be completely known. To solve this problem, an observer is proposed called integral-chain observer or ICO. To counteract with mismatched uncertainty, any system dynamics are considered as a distinct nonlinear system and multiple sliding surfaces is defined. One of the advantages of the proposed approach is the upper bound of the uncertainty not used in DSMC and ICO, which is important in practical implementation. Then, a design procedure is described and simulation result is presented to demonstrate the approach.