طراحی کنترل‌کننده‌ها‌ی تطبیقی توزیع‌شده برای توافق در سامانه‌ چندعاملی شامل بازوهای ربات با قید اشباع محرک

در این مقاله به طراحی کنترل کننده های توزیع شده به منظور حل مساله توافق رهبر محور برای یک سامانه چندعاملی متشکل از چند بازوی ربات تک لینک پرداخته شده است. در این نگرش هر کدام از بازوها به عنوان یک عامل در نظر گرفته می شوند. مدل دینامیکی هر بازو شامل ترم های غیرخطی معلوم و نامعلوم است. ترم های نامعلوم به دلیل عدم قطعیت پارامترها یا ساده سازی مدل ایجاد می شود. همچنین اغتشاشات خارجی نیز در معادلات دینامیکی هر عامل در نظر گرفته شده است. علاوه بر این دامنه سیگنال ورودی برای هر عامل باید محدود باشد که این امر ناشی از قید حد بالای تابع اشباع محرک مربوطه است. در این مقاله برای از بین بردن اثر نایقینی های سیستم، از رویکرد مقاوم تطبیقی در طراحی قوانین کنترلی استفاده شده است. برای این منظور، حد بالای نایقینی های سیستم از طریق قوانین تطبیقی به دست می آیند. این رویکرد محافظه کاری را به شدت کاهش می دهد. همچنین قوانین کنترلی توزیع شده به نحوی طراحی می شود که تمام بازوها، علی رغم نایقینی های موجود و اشباع محرک به توافق دست یابند. اساس رویکرد مطرح شده در این مقاله بر مبنای تئوری مد لغزشی تطبیقی است. برای این منظور سطوح لغزش مناسب پیشنهادشده و کنترل کننده های مد لغزشی تطبیقی توزیع شده طراحی شده اند. در انتها شبیه سازی هایی به منظور تایید نتایج تئوری ها ارایه شده است.

Distributed Adaptive Robust Controller Design for Consensus in Multi-Agent System Including Robot Arms with Actuator Saturation Constraint

In this paper, distributed adaptive robust controller is investigated to solve the leaderfollower consensus problem for a multiagent system consisting of several singlelink robot arms. In this approach, each arm is considered as an agent. The dynamical model of each arm contains known and unknown nonlinear terms. Unknown terms may be due to parameter uncertainty or simplification of the model. Furthermore, external disturbances are considered in the dynamical equations of each agent. Moreover, the input signal amplitude for each agent should be limited, which is due to the upper bound of the saturation function of the input. In this paper, in order to eliminate the effect of uncertain terms, the adaptive robust approach is used in the design of control laws. In this regard, the upper bounds of uncertain terms are obtained through adaptive laws, which dramatically reduce conservatism. Furthermore, the distributed control laws are designed in such a way that all the agents reach consensus in spite of the uncertain terms and input saturation constraint. The basis of the approach proposed in this paper is based on adaptive sliding mode techniques. For this purpose, suitable sliding surfaces are proposed and distributed adaptive sliding mode controllers are designed. Finally, simulations are presented to confirm the results of theories.