دانشگاه یزد، دانشکده مهندسی برق ، Aliabooee@yazd.ac.ir
چکیده: (4938 مشاهده)
چکیده:در این مقاله، سه نوع کنترل‌کننده‌ی غیرخطی زمان-متناهی برای هدایت سوزن جرّاحی رباتیک در داخل بافت پروستات با وجود نامعیّنی پارامتری، عدمقطعیّت مدلسازی و اغتشاش پیشنهاد میشوند. گشتاور تولیدی توسط هر کدام از این کنترلکنندهها به ساختار حلقه‌بسته‌ی سوزن جرّاحی رباتیک اعمال شده و باعث میگردد متغیّرجابجایی مکانی سیستم حلقهبسته بعد از گذشت مدّت زمان متناهی قابل تنظیمی دقیقاً به مسیر مورد نظر درون بافت همگرا شود. برای طرّاحی کنترل کننده های مذکور از تعمیم روش کنترل مد لغزشی پایاندار (به عنوان راهکار اساسی کنترلی غیرخطی-مقاوم) و تلفیق آن با مفاهیم کنترل تطبیقی (به منظور طرّاحی قوانین به‌روزرسانی و تخمین پارامترهای ثابت نامعلوم) استفاده می‌شود. شایان ذکر است که تفاوت اساسی میان سه ساختار کنترلی پیشنهادی در تعریف خمینه های لغزشی غیرخطی است. با به کارگیری تئوری پایداری لیاپانوف و استفاده از چندین لم کاربردی به صورت ریاضیاتی اثبات میگردد که هر سه راهکارکنترلی معرّفی شده ضمن برآورده ساختن هدف هدایت سوزن، پایداری زمان-متناهی کلّی را برای سیستم حلقه‌بسته‌ی سوزن-بافت تضمین می دهند. قوانین به‌روزرسانی که در هر سه راهکار کنترلی وجود دارند، مقادیر ثابت های فیزیکی نامعلوم سیستم حلقهبسته را به صورت لحظهای و پیوسته تخمین می زنند. در فرآیند تحلیل پایداری، به عنوان نتیجه ی جنبی نشان داده می شود که پاسخ های زمانی مرتبط با این تخمین‌ها بعد از گذشت مدّت زمان متناهی دقیقاً به مقادیر ثابتی میرسند. در انتها، با استفاده از نرمافزار MATLAB هر سه نوع کنترل‌کننده پیشنهادی، بر روی سیستم سوزن-بافت مرتبه ی دوّم مورد شبیه‌سازی عددی قرار می‌گیرند تا عملکرد مناسب آن‌ها آشکار گردد.
Abooee A, Moradi S, Abootalebi V. Finite-Time Steering for a Robotic Surgical Needle in Prostate Tissue Based on the Adaptive-Robust Nonlinear Control Approach. Nonlinear Systems in Electrical Engineering 2023; 9 (2) : 2 URL: http://journals.sut.ac.ir/jnsee/article-1-418-fa.html
ابویی علی، مرادی سجاد، ابوطالبی وحید. هدایت زمان-متناهی سوزن جرّاحی رباتیک در بافت پروستات بر اساس رویکرد کنترل غیرخطی مقاوم-تطبیقی. سامانه های غیر خطی در مهندسی برق. 1401; 9 (2) :27-50
نشریه سامانه‌های غیرخطی در مهندسی برق در خصوص اصول اخلاقی انتشار مقاله، از توصیه‌های «کمیته بین‌المللی اخلاق نشر» موسوم به COPE و «منشور و موازین اخلاق پژوهش» مصوب معاونت پژوهش و فناوری وزارت علوم، تحقیقات و فناوری تبعیت می‌کند.
