کنترل کننده مد لغزشی دکوپله جدید به منظور ردیابی موقعیت بازوهای رباتیک با مفاصل انعطاف پذیر در حضور آشوب با پیاده سازی عملی

این مقاله یک کنترل کننده مد لغزشی دکوپله جدید، به منظور ردیابی موقعیت بازوهای رباتیک با مفاصل انعطاف‌پذیر، در حضور آشوب و عدم قطعیت، ارائه می‌کند. در گام اول از یک مرجع آشوبناک با رویکرد همزمان سازی برای ایجاد آشوب در دینامیک بازو استفاده شده و سپس رفتار کنترل کننده مد لغزشی دکوپله معمولی تحلیل می شود. نشان داده شده که همگرایی همزمان سطوح لغزش و پایداری مجانبی این کنترل کننده در برخی حالات می تواند با چالش هایی همراه باشد. بعد از آن، با به‌کارگیری یک سطح لغزشی ترمینال سریع غیرمنفرد و طراحی یک متغیر کوپلینگ جدید و هم‌چنین ارائه یک روش جدید برای کاهش چترینگ، کنترل‌کننده‌ای پیشنهاد شده که نه تنها می‌تواند مشکلات کنترل کننده مد لغزشی دکوپله معمولی را حل کند، بلکه می‌توانند زمان همگرایی را بهبود بخشد، پایداری مجانبی سراسری زمان-محدود را برای سیستم کنترل حلقه بسته در حضور آشوب و عدم قطعیت های ساختاری و غیرساختاری فراهم نموده و دامنه چترینگ را نیز کاهش دهد. در نهایت، به منظور ارزیابی عملکرد روش پیشنهادی، برخی شبیه‌سازی‌ها و پیاده‌سازی‌های عملی به صورت سخت‌افزار در حلقه انجام و نتایج با دو روش دیگر مقایسه شده است. نتایج حاصله کارایی کنترل پیشنهادی را در تضمین پایداری مجانبی،کاهش زاویه انحراف، بهبود زمان همگرایی وکاهش چترینگ تایید می‌کنند.

a new decoupled sliding mode control for flexible joint robotic manipulators trajectory tracking in the presence of chaos with practical implementation

this paper presents a novel non-singular fast terminal decoupled sliding mode control for position tracking of flexible joint robotic manipulators under chaos and uncertainty. firstly, a suitable chaotic reference is used as a synchronization mechanism to create chaos in the dynamics. next, the conventional decoupled sliding mode control is examined. it is shown that this method faces challenges in achieving asymptotic stability for trajectory tracking under some conditions. subsequently, a new coupling variable is designed, a non-singular fast terminal sliding surface is utilized, and a new reaching law is proposed in such a way that they can resolve not only the problems of the decoupled sliding mode control but also improve convergence time, reduce chattering, eliminate singularity, and provide finite-time asymptotic stability. a comprehensive convergence analysis is conducted for all the sliding surfaces. finally, simulations and experimental implementations as hardware-in-the-loop are carried out to evaluate the performance of the proposed method. additionally, the results are compared to the conventional decoupled sliding mode control and hierarchical sliding mode control. the results validate the effectiveness of the proposed control method in suppressing the deflection angle, improving convergence time, and reducing chattering in the control input in the presence of chaos and uncertainties.