کنترل‌کننده‌ی مد لغزشی مرتبه دوم تطبیقی برای سیستم‌های نامعین غیرخطی دو ورودی-دو خروجی و کاربرد در هلیکوپتر دو درجه آزادی

در این مقاله، کنترل‌کننده مد لغزشی مرتبه دوم تطبیقی با سطح لغزشی انتگرالی، برای سیستم‌های نامعین غیرخطی دو ورودی – دو خروجی طراحی شده و مقاوم بودن سیستم در حضور عدم قطعیت‌ها و اختلالات خارجی کران‌دار تضمین شده است. هدف طراحی کنترل‌کننده‌ای است که با وجود اثر کوپلینگ در سیستم، پایداری و ردیابی مسیر مطلوب را تضمین نماید. به منظور حصول این هدف، مدل سیستم به دو زیرسیستم تقسیم می‌شود و اثر کوپلینگ موجود بین دو زیر سیستم به عنوان نامعینی مدل در نظر گرفته شده است. روش مد لغزشی با سطح لغزشی تناسبی انتگرالی به کار برده شده در مقایسه با مد لغزشی کلاسیک دارای مزایای بسیاری است و برای سیستم‌هایی که آفست یا خطای حالت ماندگار زیادی دارند کارایی بهتری از خود نشان می‌دهد. برای جلوگیری از پدیده چترینگ، روش‌ مد لغزشی مرتبه دوم پیشنهاد شده است. با استفاده از بهره سوییچینگ تطبیقی، روش جدیدی ارایه شده که برخلاف روش‌های دیگر در این روش به کران بالای نامعینی‌ها و عدم قطعیت‌های سیستم نیازی نیست و در عین حال بهره سوییچینگ مطابق با شرایط سیستم، افزایش و کاهش می‌یابد. خاصیت مقاوم بودن سیستم در برابر نامعینی‌ها و اختلالات خارجی اعمال شده به سیستم و پایداری سیستم با دو مرحله استفاده از تابع لیاپانف تضمین می‌گردد. درنهایت روش پیشنهادی جهت کنترل زاویه سمت و ارتفاع هلیکوپتر آزمایشگاهی با دو درجه آزادی اعمال می‌شود. نتایج شبیه‌سازی عملکرد مناسب الگوریتم طراحی شده را با وجود اختلالات خارجی و نامعینی‌های مدل نشان می‌دهد.