طراحی کنترل کننده پیش بین تابعی مرتبه کسری برای سیستم شناور مغناطیسی

سیستم شناور مغناطیسی در سال های اخیر به طور گسترده در صنایع مختلف مورد توجه قرار گرفته است. این سیستم به صورت حلقه باز به شدت غیرخطی و ناپایدار است؛ از این رو مدل سازی و طراحی کنترل کننده برای چنین سیستمی مسئله ای چالشی محسوب می شود. در این مقاله با استفاده از مدل خطی شناور مغناطیسی کنترل کننده ی پیش بین تابعی مرتبه کسری برای آن طراحی شده است. ابتدا سیستم ناپایدار به دو سیستم پایدار تجزیه می شود، سپس با استفاده از سیستم های بدست آمده کنترل کننده‫ی پیش بین تابعی با تابع هزینه‫ی مرتبه کسری طراحی می شود. از آنجا که استفاده از حسابان مرتبه‫ کسری باعث افزایش درجه ی آزادی در سیستم کنترلی می شود، طراحی این کنترل کننده سبب بهبود عملکرد سیستم حلقه بسته می گردد. همپنین بررسی پایداری مقاوم سیستم حلقه بسته با در نظر گرفتن به نامعینی و خطای مدلسازی با استفاده از قضیه ی بهره کوچک صورت می گیرد. نتایج شبیه سازی، عملکرد مناسب کنترل کننده در شرایط نامی و وجود نامعینی را نشان می دهد. با توجه به نتایج، با استفاده از کنترل کننده پیشنهادی، بالازدگی حذف شده و معیارهایی مانند زمان صعود و زمان نشست بیش از 50%  نسبت به کنترل‫کننده‫های یک درجه و دو درجه آزادی تناسبی-مشتقی-انتگرالی مرتبه صحیح و مرتبه کسری مطرح شده در مراجع، بهبود یافته است.