|
ارائه ی ساختار کنترلی تلفیقی نوآورانه برای وسیله ی دریایی خودکار تحریک کامل
|
علی ابوئی*   |
| دانشگاه یزد، دانشکده مهندسی برق ، Aliabooee@yazd.ac.ir |
|
|
چکیده: (15249 مشاهده) |
در این مقاله، مسئله ی ردیابی زمان-متناهی مسیر برای وسیله ی دریایی خودکار تحریک کامل در حضور نامعینی پارامتری، عدم قطعیت مدلسازی و نیروهای اغتشاشی محیطی مورد مطالعه قرار گرفته و به منظور حل آن، ساختار کنترلی تلفیقی جدیدی (از نوع غیرخطی مقاوم-تطبیقی زمان-متناهی) پیشنهاد می شود. در ابتدا، مدل جامعی برای توصیف رفتار سینماتیکی و دینامیکی وسیله ی دریایی خودکار تحریک کامل ارائه می گردد. در این مدل، اولاً تمامی ثابت‌های فیزیکی نامعلوم در نظر گرفته شده و ثانیاً عدمقطعیت های مدلسازی و نیروهای ناشناخته ی وارده از دریا به صورت یک عبارت برداری جمعی (با فرض کرانداری درایهها) لحاظ گردیده است. برای مواجهه با نامعینی پارامتری، بخش هایی از مدل غیرخطی وسیله ی دریایی که شامل ثابت های فیزیکی نامعلوم هستند، به فرم جامع رگرسوری خطی در پارامتر تبدیل می شوند. در ادامه، با تعمیم روش کنترل مد لغزشی پایاندار، تعریف چندین نوع خمینه های لغزشی غیرخطی ابتکاری و تلفیق آن با قوانین بهروزرسانی، یک ساختار کنترلی غیرخطی مقاوم-تطبیقی طراحی می گردد تا وسیله ی دریایی در حضور عوامل نامطلوب فوق الذکر، بعد از سپری شدن مدت زمان متناهی (زمان همگرایی مطلق) قابل تنظیمی دقیقاً به مسیر موردنظر برسد. قوانین به روزرسانی موجود در ساختار کنترلی، تخمین های پیوسته و لحظهای را برای ثابت‌های فیزیکی نامعلوم وسیله دریایی فراهم کرده که همگی بعد از گذشت زمان همگرایی مطلق دقیقاً به مقادیر ثابتی می رسند و لزوماً با مقادیر اسمی ثابت های نامعلوم یکسان نیستند. سپس با استفاده از تحلیل های ریاضی (مبتنی بر قضیه ی پایداری لیاپانوف) اثبات می گردد که ساختار کنترلی ترکیبی پیشنهادی قادر است ضمن برآورده ساختن هدف ردیابی مسیر، پایداری زمان-متناهی کلّی سیستم حلقه بسته ی وسیله ی دریایی را تضمین کند. علاوه بر این، تحلیل پایداری زمان-متناهی سیستم حلقهبسته نشان میدهد که ماکزیمم زمان همگرایی مطلق برای رسیدن دقیق وسیله ی دریایی به مسیر موردنظر، از مجموع دو زمان متناهی کوچکتر (به نامهای زمان رسیدن و زمان نشست) تشکیل شده و هر کدام از این دو زمان را می توان با استفاده از نامساویهای جداگانهای مشخص کرد. در انتها با استفاده از نرمافزار MATLAB، سیستم حلقه بستهی کشتی Cybership II مورد شبیه سازی عددی قرار می گیرد تا نشان داده شود که راهکار کنترلی غیرخطی مقاوم-تطبیقی پیشنهادی می‌تواند هدف ردیابی زمان متناهی مسیر دلخواه را با کارائی مناسب برآورده سازد. |
شماره‌ی مقاله: 6 |
| واژه‌های کلیدی: وسیله ی دریایی خودکار، پایداری زمان-متناهی کلّی، کنترل مد لغزشی پایاندار، ساختار کنترلی تلفیقی، کنترل‌کننده ی غیرخطی مقاوم-تطبیقی |
|
|
متن کامل [PDF 1402 kb]
(11898 دریافت)
|
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
سیستمهای کنترل ترکیبی
دریافت: 1401/8/5 | پذیرش: 1401/12/26 | انتشار: 1402/2/26
|
|
|
|
|
|
