طراحی کنترل کننده تناسبی-مشتق گیر-انتگرالی برای ربات خودمختار بدون سرنشین زیرسطحی

در این تحقیق هدف طراحی سیستم کنترل کننده میدانی برای ربات خودمختار بدون سرنشین زیرسطحی جهت تضمین پایداری حرکتی ربات در ماموریت های نظارتی و مانیتورینگ می باشد. این امر به دلایل مختلفی همچون محیط عملیاتی ناشناخته، سیال آب با رفتار غیرقابل پیش بینی نسبت به سیال هوا، مدل دینامیکی غیرخطی با ضرایب هیدرودینامیکی متغییر با زمان، عملگرهای محدود به نسبت درجات آزادی ربات، امری چالش برانگیز می باشد. برای این منظور بدلیل قابلیت درک ساده نحوه عملکرد برای کاربر نهایی، ارتباط مشخص بین پارامترهای کنترلی و پارامترهای عملکردی ربات (بالازدگی، زمان صعود، زمان نشست و ...)، قابلیت تنظیم ضرایب کنترل کننده در سایت عملیاتی در هنگام تست، و همچنین قابلیت تنظیم براساس هدف (عملکرد مقاوم، عملکرد بهینه و یا سایر معیارهای عملکردی) کنترل کننده تناسبی-مشتق گیر-انتگرالی پیشنهاد می گردد. کنترل کننده مذکور سیگنال مرجع سمت و عمق را از واحد طراحی مسیر دریافت نموده و با تغییر هریک از سه پارامتر اصلی تشکیل دهنده کنترل کننده با وجود عدم قطعیت های ساختاری و غیرساختاری در مدل دینامیکی سعی در کاهش خطای سمت، عمق، و رول دارد. شبیه سازی عملکرد کنترل کننده پیشنهادی طی دو سناریو تست متفاوت نشان می دهد که کنترل کننده بخوبی نوسانات خروجی ناشی از کوپلینگ دیده نشده در مدل دینامیکی و تاثیر اغتشاشات دامنه محدود را میرا نموده است