دانشگاه یزد، دانشکده مهندسی برق ، Aliabooee@yazd.ac.ir
چکیده: (3521 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.
