کنترل فازی تطبیقی ربات تک چرخ الکتریکی

Abstract

در این مقاله‏‌ برای نخستین بار طرح کنترل فازی تطبیقی ربات تک چرخ چهار درجه آزادی با وجود محرکه های الکتریکی ارائه می گردد. نوآوری دیگر مقاله ارایه مدل جدیدی از ربات تک چرخ چهار درجه آزادی برای اجرای راهبرد کنترل ولتاژ و راهبرد کنترل گشتاور است. دینامیک حرکت بصورت سیستم غیرخطی و چند متغیره با اثر متقابل بین ورودی ها و خروجی ها توصیف می گردد. ربات تک چرخ مانند آونگ وارون در وضعیت ناپایدار قرار دارد. علاوه بر آن، تعداد محرکه های ربات کمتر از تعداد درجات آزادی آن است. پیچیدگی دینامیک ربات، اهمیت طراحی کنترل کننده را دو چندان می سازد. در این تحقیق، کنترل کننده خطی‌سازی پسخورد مبتنی بر مدل با راهبرد کنترل گشتاور طراحی می‌گردد. سپس، کنترل کننده فازی تطبیقی غیرمستقیم با راهبرد کنترل ولتاژ نیز طراحی می‌شود که پایداری سیستم کنترل را در حضور عدم قطعیت تضمین می‌نماید. پایداری نقطه تعادل با روش مستقیم لیاپانوف بررسی می شود. نتایج شبیه سازی موفقیت کنترل کننده را در حفظ تعادل و پایداری ربات تک چرخ نشان می دهد.