نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سریه مقتدر اربط سفلی ¹
• امیرهوشنگ مزینان ²
• محمدجواد محمودآبادی ³

¹ دانشجوی دکتری، گروه مهندسی برق‌ _کنترل، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

² دانشیار،گروه مهندسی برق‌ _کنترل، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

³ دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

چکیده

در سال‌های اخیر به دلیل کاربرد فراوان سامانه‌های غیرخطی تحریک ناقص، تلاش‌های فراوانی برای طراحی کنترل‌کننده سازگار با این سامانه‌ها ارائه شده است. در واقع، نقص در تحریک به علت کاهش تعداد عملگرهای سامانه، به منظور سبک‌سازی مکانیزم و کاهش هزینه تولید صورت می‌گیرد. چنین کاربردهایی، درجه‌ی بالایی از دقت و نوآوری را در کنترل و پایداری طلب می‌کند. این مقاله یک روش کنترل تطبیقی مقاوم مرتبه کسری فازی بهینه برای برای پایدارسازی سامانه تحریک ناقص مرتبه چهارم توپ و میله به عنوان یک نمونه کلاسیک از سامانه‌های ذاتا ناپایدار پیشنهاد می‌دهد. ساختار پایه برای این کنترل‌کننده، تکنیک خطی‌سازی پسخورد (FBL) است، در حالیکه یک سطح لغزش با استفاده از روش مدلغزشی جداشده به همراه یک روش تطبیقی به منظور محاسبه ضرایب بهره اعمال می‌شود. علاوه‌بر‌این، ضرایب کنترل با استفاده از الگوریتم مرغ مگس خوار با ترکیب دو تابع هدف متضاد بهینه می‌شوند. در نهایت، اثربخشی روش پیشنهادی برای کنترل سامانه توپ و میله غیرخطی پیاده‌سازی و بررسی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان‌دهنده‌ی کارایی بالای روش ارائه شده در مقایسه با سایر روش‌های ارائه شده در تحقیقات است.

کلیدواژه‌ها

• خطی سازی پسخورد
• کنترل بهینه
• کنترل مقاوم
• کنترل تطبیقی
• الگوریتم مرغ مگس خوار مصنوعی چند هدفه

موضوعات

• مکانیک دفاعی/ناوبری/کنترل/...

عنوان مقاله [English]

Adaptive Robust Control for A Class Of Under-Actuated Nonlinear Systems With Uncertainties

نویسندگان [English]

• sariyeh Moghtader Arbat sofla ¹
• A.H. Mazinan ²
• M.J Mahmoodabadi ³

¹ Department of Control Engineering, Faculty of of Electrical Engineering, South Tehran Branch University of Islamic Azad University (IAU), Tehran, Iran

² Department of Control Engineering, Faculty of of Electrical Engineering, South Tehran Branch University of Islamic Azad University (IAU), Tehran, Iran

³ Department of Mechanical Engineering, Sirjan University of Technology, Sirjan, Iran

چکیده [English]

In recent years, due to the widespread use of nonlinear under-actuated systems, many efforts have been made to design a controller compatible with these systems. In fact, the defect in stimulation is done in order to reduce the number of system acctuators, in order to lighten the mechanism and reduce the cost of production. Such applications require a high degree of precision and innovation in control and sustainability.This paper proposes an optimal adaptive control method for the stabilization of under-actuated fourth-order balls and beam system, which is a classical example of inherently unstable systems. The basic structure for this controller is the feedback linearization (FBL) technique, while a sliding surface is applied using the sliding mod along with an adaptive method to calculate the interest coefficients. In addition, the control coefficients are optimized using the hummingbird algorithm by considering two opposing objective functions. Finally, the effectiveness of the proposed method for controlling the nonlinear ball and beam system is investigated. The results of the simulations show the high efficiency of the proposed method compared to similar works.

کلیدواژه‌ها [English]

• Feedback linearization
• optimal control
• robust control
• adaptive control
• multi-objective artificial hummingbird algorithm