طراحی کنترل پسگام مقاوم فازی برای کنترل سامانه‌های فرو تحریک مکانیکی با دو درجه آزادی

در این مقاله، کنترل پسگام مقاوم فازی برای کنترل دسته‌ی خاصی از سیستم‌های فرو تحریک مکانیکی با دو درجه‌ آزادی ارائه می‌شود. برای اینکار در ابتدا این سیستم به دو زیر سیستم اول و دوم تقسیم می‌گردد. در ادامه برای هر کدام از این زیر سیستم‌ها، یک کنترل‌کننده‌ی پسگام مقاوم طراحی می‌شود. اثبات ریاضی نشان می‌دهد که زیر سیستم‌های اول و دوم، با اعمال کنترل‌کننده‌های پیشنهادی در حضور عدم‌قطعیت‌های ساختاری و غیرساختاری موجود، دارای پایداری مجانبی سراسری هستند. از آنجاکه این سیستم تنها دارای یک ورودی است، بنابراین اعمال همزمان کنترل‌کننده‌های زیر سیستم اول و دوم امکانپذیر نخواهد بود. به همین دلیل برای مرتبط نمودن زیر سیستم‌ها، یک تابع با ویژگی‌های خاص تعریف می‌شود که استفاده از آن می‌تواند کنترل همزمان این زیر سیستم‌ها را امکانپذیر نماید و پایداری مجانبی سراسری سیستم حلقه بسته را نیز در حضور عدم‌قطعیت‌های موجود حفظ نماید. سپس با استفاده از منطق فازی، یک تقریبگر فازی برای پیاده‌سازی این تابع خاص ارائه می‌گردد. از آنجاکه در ورودی کنترل پیشنهادی از ترمهای سویچینگ استفاده می‌شود، بروز پدیده نامطلوب لرزش در ورودی کنترل امری اجتناب ناپذیر خواهد بود. بنابراین با استفاده از نظریه‌ی فازی، راهکاری برای بر طرف نمودن این پدیده‌ و نرم نمودن دامنه‌ی ورودی کنترل ارائه می‌شود.

Fuzzy Robust Backstepping Control Design for Control of Underactuated Mechanical Systems with Two Degrees of Freedom

In this paper, a fuzzy robust backstepping control is presented to control of underactuated mechanical systems with twodegrees of freedom. To do this, the system is divided into two first and second subsystems. Subsequently, for each of these subsystems, a robust backstepping controller is designed. The mathematical proof shows that the first and second subsystems, with the application of controllers in the presence of existing structured and unstructured uncertainties, have global asymptotic stability. Because this system only has one input, so simultaneous control of the first and second subsystems will not be possible. For this reason, for connecting subsystems, a function with specific characteristics is defined, which can be used to control these subsystems simultaneously, and also the global asymptotic stability of closed loop system in the presence of existing uncertainties can be guaranty. Then, using fuzzy logic, a fuzzy approximator is presented to implement this particular function. Since the switching terms are used in proposed control input, the occurrence of undesirable chattering phenomenon in the control input is inevitable. Therefore, using fuzzy theory, a solution is proposed to overcome this phenomenon in the amplitude control input.