کنترل موقعیت مقاوم با تلفیق حلقه داخلی و خارجی بر اساس مد لغزشی برای یک ربات زیر سطحی هوشمند خورشیدی

ردیابی ‌مسیر حرکت در زیر سطحی‌های هوشمند یکی از مهمترین عوامل کنترل سیستم می باشد. ‌دراین مقاله کنترل موقعیت مقاوم یک ربات زیر سطحی هوشمند خورشیدی با استفاده از مدل سازی غیرخطی توسعه داده شده است زیرا کنترل کننده مورد استفاده، معایب استفاده از کنترل کننده خطی در اطراف یک نقطه کار را ندارد. مشکلات انرژی از طریق به کارگیری از انرژی خورشیدی حل شده و باعث ‌افزایش راندمان در ماموریت طولانی‌تری خواهد شد.یعنی کاهش تعداد المان های ذخیره انرژی در زیر سطحی‌ها خود سبب افزایش قابلیت های دیگر در این گونه مدل ها خواهد گردید. ‌تلاش برای بهبود مسیر حرکت با تکیه بر ترکیب دو حلقه‌ای انجام گرفته است. ‌ بدین این منظوربرای کاهش پیچیدگی کنترلر دو مدل بر اساس سینماتیک و دینامیک یک سیستم ربات زیر سطحی هوشمند خورشیدی‌ با شش درجه آزادی گسترش و تعمیم داده شده است. در این طراحی، حلقه داخلی معرف سیستم برای ردیابی مجازی با تکنیک کنترل پس گام‌ و‌حلقه بیرونی که نمایانگر کنترل سرعت است، در همگرایی با حلقه داخلی برای مقاومت در برابر عدم قطعیتها و نویز های(داخلی-خارجی)‌ بر پایه مد لغزشی انجام پذیرفته است. ورودی مرجع مجازی برای کنترل غیر خطی مقاوم در بخش اول و سپس یک ورودی کنترل واقعی به سیستم دوم اعمال می گردد. پایداری حلقه بسته زیرسیستم‌های پیشنهادی به طوری تضمین می‌شود که بر اساس معیارهای پایداری لیاپانوف، عملکرد نهایی یکنواختی داشته باشد. در ادامه به جهت تضمین عملکرد کنترل کننده ها، در شبیه سازی علاوه بر سناریو های متفاوتی که معرفی شده، اخلالگر بیرونی نیز به سیستم اعمال گردیده است. نتایج خروجی ها نشان دهنده توانمندی سیستم حلقه بسته در مقابله با نویزهای(داخلی- خارجی) و عملکرد مناسب در ردیابی مسیر حرکت است و امکان‌سنجی و اثربخشی را ثابت می‌کند.

robust position control with combining inner and outer loop based on sliding mode for a solar powered auًtonomous underwater vehicle (auv)

tracking the movement path is one of the most important factors of system control in intelligent subsurface robots. in this paper, the robust position control for a solar powered auv is developed using nonlinear modeling. because the used controller does not have the disadvantages of using a linear controller around a working point. energy problems have been solved through the use of solar energy and will increase efficiency in a longer mission. that is, reducing the number of energy storage elements in these types of robots will increase other capabilities in these types of models. an attempt has been made to improve the movement path by relying on the combination of two loops. in order to reduce the complexity of the controller, two models based on kinematics and dynamics of a solar powered auv system with 6-dof have been developed and generalized. in this modelling, the inner loop representing the system is used for virtual tracking with the back-stepping control technique and the outer loop representing the speed control, in convergence with the inner loop to oppose uncertainties and disturbances (internal-external) based on the sliding mode. a virtual reference input for robust nonlinear control is applied to the first part and then a real control input is applied to the second system. the closed-loop stability of the proposed subsystems is guaranteed so that it has a uniform final performance based on the lyapunov stability criteria. next, in order to guarantee the performance of the controllers, in addition to the different scenarios that have been introduced, in the simulation, external disturbances have also been applied to the system. the results of the outputs show the capability of the closed loop system in dealing with disturbances and the proper performance is in tracking the movement path and proves the feasibility and effectiveness.