کنترل سیستم تله اپراتوری دو طرفه غیرخطی نامعین مبتنی بر روش تطبیقی فازی پسگام

مهم‌ترین چالش در سیستم‌های تله‌اپراتوری دو طرفه، دست‌یابی به حس درست اپراتور از محیط و ضمانت پایداری سیستم می‌باشد. تاکنون روش‌های متنوعی برای کنترل این سیستم‌ها ارائه شده است که در ‌آنها از شرایط انفعال برای نیروی‌های محیطی و اپراتور در اثبات پایداری تابع لیاپانوف استفاده شده است. این شرایط می‌توانند محدودیت‌های جدی به خصوص در حیطه کاربردهای پزشکی بر روی سیستم‌های تله‌اپراتوری تحمیل نمایند. وجود تاخیر زمانی متغیر با زمان در کانال ارتباطی راهبرپیرو و همچنین عدم قطعیت (اغتشاش خارجی و دینامیک‌های مدل نشده) که در مواقعی موجب بر هم زدن پایداری سیستم کنترلی می‌شوند، از جمله عوامل مهم و زمینه‌ساز برای جلب توجه محققان بوده است. هدف اصلی این مقاله، پیشنهاد یک کنترل‌کننده تطبیقی فازی پسگام از نوع مقاوم برای کنترل سیستم تله اپراتوری دو طرفه غیرخطی در حضور تاخیر زمانی و عدم قطعیت پارامتری می‌باشد. تحلیل پایداری مبتنی بر لیاپانوف بوده و نتایج شبیه سازی، موفقیت روش پیشنهادی را در تحقق اهداف کنترلی نشان می دهد.

Control of Uncertain Nonlinear Bilateral Teleoperation System Based on Backstepping Fuzzy Adaptive Approach

The most important challenge in the bilateral teleoperation systems is to achieve the operator’s true sense of the environment and guarantee the stability of the system. Until now, various approaches have been developed to design such systems in which the passivity condition for environmental forces and operators have been used to prove the stability of the Lyapunov function. These conditions can impose serious restrictions, especially in the field of medical applications on teleoperation systems. The existence of timevarying delay in the masterslave communication channel and also uncertainties (external disturbances and unmodeled dynamics), which sometimes may destabilize the control system, are important factors and underlie in attracting researchers attention. The main purpose of this paper is to propose a robust backstepping fuzzy adaptive controller for the control of uncertain nonlinear bilateral teleoperation system in the presence of time delay and parametric uncertainty. The stability analysis is based on Lyapunov and the simulation results demonstrate the success of the proposed method in achieving the control goals.