طراحی کنترل کننده غیرخطی برای ربات ROV شش موتوره با هدف بهبود عملکرد سیستم

ربات های زیردریایی کنترل از راه دور نقش مهمی در اکتشافات زیر آب، مشاهده حیات دریایی، عملیات نجات و صنایع نفت و گاز دارند. این ربات ها وسایلی با رفتارهای بسیار پیچیده می باشند که برای حفظ ثبات به یک سیستم کنترل مقاوم نیاز دارند. رفتار های پیچیده ROV به دلیل شرایط محیطی زیر آب نظیر جریان آب، امواج آب، فشار آب و هم چنین حرکت ربات ایجاد می شود. به همین دلیلاعمال یک کنترل کننده مناسب به ROV از اهمیت بالایی برخوردار می باشد.در این مقاله به طراحی یک کنترل کننده غیرخطی برای ROV و مقایسه عملکرد آن با سایر کنترل کننده های مختلف پرداخته شده است. برای این منظور در ابتدا معادلات دینامیکی ROV مورد بررسیقرار گرفته اند و سپس این معادلات در محیط سیمولینک شبیه سازی شده اند. به کمک شبیه سازی صورت گرفته، امکان فیدبک گرفتن از خروجی و اعمال کنترل کننده فراهم می گردد. در بخش طراحیکنترل کننده نیز به کمک تعریف یک سطح لغزش، کنترل کننده غیرخطی مد لغزشی طراحی شده است. پایداری کنترل کننده نیز به کمک یک تابع کاندید لیاپانوف مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه نیز کنترل کننده طراحی شده با کنترل کننده خطی تناسبی - انتگرال گیر مشتق گیر با روش های تنظیم زیگلر نیکولز، انتگرال قدرمطلق خطا و CHR مقایسه شده و نتایج به دست آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند.

Keywords:

ربات زیردریایی , معادلات دینامیکی , کنترل کننده , کنترل مقاوم