طراحی کنترل کننده مقاوم شش درجه آزادی مد لغزشی جهت تضمین پایداری حرکتی ربات خودمختار بدون سرنشین زیرسطحی در یک فضای کاری سه بعدی

یکی از بارزترین گلوگاه های پیش روی حوزه ربات های بدون سرنشین، مقوله خوداتکایی یا خودمختاری در انها می-باشد. هدف این مقاله پرداختن به مقوله طراحی سیستم کنترل جهت تضمین پایداری حرکتی ربات خودمختار مدنظر در یک فضای کاری سه بعدی می باشد. برای این منظور در این مقاله کنترل کننده مد لغزشی مقاوم پیشنهادی بگونه ای طراحی می شود که با وجود نامعینی در ضرایب مدل دینامیکی ربات و همچنین وجود اغتشاشات محیطی با دامنه مشخص، پایداری حرکتی ربات در حین انجام مانور سه بعدی در کانال های طولی و عرضی تضمین گردد. در کنترل کننده مقاوم مد لغزشی پیشنهادی، یک قانون کنترلی از نوع ناپیوسته و سوئیچینگ با سرعت بالا بدست می‌آید که سبب می‌شود مسیر حالت سیستم ربات غیرخطی به سمت یک سطح مشخص در فضای حالت حرکت کند و ضمن لغزش بر روی سطح در طی زمان بر روی آن باقی بماند. قانون کنترل فیدبک در کنترل کننده پیشنهادی به نحوی طراحی می شود که در صورتی که پارامترهای سیستم غیرخطی ربات روی سطح لغزش قرار گیرند، برای زمان های آتی هم روی سطح لغزش باقی مانده و درصورتی که خارج از سطح قرار گیرند، طبق شرط لغزش به سطح لغزش نزدیک گردند. نتایج شبیه سازی های شش درجه آزادی در فضای کاری سه بعدی نشان می دهد که کنترل کننده مقاوم پیشنهادی بخوبی توانسته بر عدم قطعیت های ساختاری و غیرساختاری و همچنین اغتشاشات محیطی با دامنه محدود غلبه کرده و پایداری حرکتی ربات در حین انجام مانورهای سه بعدی را تضمین نماید.