به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « chattering » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «chattering» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • ولی الله شاه بهرامی، میلاد عظیمی*، علیرضا علیخانی

    در این مقاله الگوریتم کنترل مقاومی تطبیقی مبتنی بر ترکیب قوانین مود لغزشی فراپیچشی و ترمینال غیرتکین برای مانور وضعیت و ارتعاشات فضاپیمای انعطاف پذیر با دینامیک کاملا کوپل صلب-انعطافپذیر توسعه داده شده است. قانون تطبیق توسعه داده شده در وهله اول نیاز به دانش اغتشاشات خارجی و نامعینی ها را حذف کرده، سپس با رویکرد فراپیچشی، قانون کنترلی سوییچینگ ترمینال غیر تکینی با قابلیت تولید فرامین پیوسته کنترلی برای حذف پدیده چترینگ ارایه میدهد. همچنین مسیله تکینگی و دستیابی به همگرایی زمان محدود، با پیاده سازی الگوریتم مود لغزشی ترمینال غیرتکین را مرتفع ساخته است. پایداری کلی و قوام سیستم کنترلی با بکارگیری تیوری لیاپانوف اثبات شده است. یکی از ویژگیهای اساسی الگوریتم کنترل پیشنهادی، جلوگیری از تخمین بیش از حد بهره های کنترلی و همگرایی سریعتر نسبت به الگوریتمهای رایج فراپیچشی و ترمینال غیرتکین به تنهایی میباشد. شبیه سازیها در قالب یک مطالعه مقایسه ای برای مانور با زاویه بزرگ، بیانگر مزیت کنترلر پیشنهادی میباشد.

    کلید واژگان: ارتعاشات, تطبیقی, فضاپیمای انعطاف پذیر, فراپیچشی, مود لغزشی ترمینال غیرتکین}
    Valiollah Shahbahrami, Milad Azimi *, Alireza Alikhani

    In this paper, a robust adaptive hybrid control approach based on a combination of super-twisting and non-singular terminal sliding mode control (STNSMC) approaches for vibration and attitude control of a flexible spacecraft with fully coupled dynamic is developed. The proposed adaptation law eliminates the need for bounds knowledge of external disturbances and uncertainties. Then an ST-based NSMC generates a continuous control signal to reject the Chattering phenomenon, the non-singular terminal switching control law with the ability to generate continuous control commands to eliminate the chattering phenomenon. Moreover, finite-time convergence is achieved, and the singularity problem has been avoided. The overall stability of the system has been demonstrated using the Lyapunov theory. One of the essential features of the proposed control algorithm is to prevent overestimation of control gains and faster convergence rates comparing to conventional ST and non-singular terminal SMC approaches. The simulations in the form of a comparative study for large-angle maneuver reveal the advantage of the proposed approach.

    Keywords: Adaptive, Chattering, flexible spacecraft, Nonsingular terminal, Sliding mode control, Super-Twisting, vibration}
  • میلاد عظیمی*
    در این مقاله به طراحی کنترلرهای مقاوم هیبرید مود لغزشی توسعه یافته با سطح لغزش زمان متغیر و ارتعاشات یک فضاپیمای انعطاف‏پذیر در مانور وضعیت پرداخته شده است. مدل دینامیک غیرخطی کاملا کوپل صلب-انعطاف‏پذیر شامل دوران سه محوره جسم صلب در تعامل با تغییرشکل‏های عرضی پنل‏های انعطاف‏پذیر مجهز به حسگر/عملگر‏های پیزوالکتریک می‏باشد. سیگنال هموار کنترلی شامل ترم تانژانت هایپربولیک و یک تابع تنظیم شدت‏ سوییچینگ به منظور کاهش اثرات چترینگ و تعدیل اثرات ناشی از تعاملات فرکانس بالای بخش‏های انعطاف‏پذیر و اغتشاشات خارجی با بدنه صلب و کنترلر می‏باشد. ساختار سطح لغزشی متغیر با زمان امکان تنظیم میزان اثر پارامترهای وضعیت (کواترنیون‏ها و سرعت‏های زاویه‏ای) را بر عملکرد کنترلی فراهم ساخته است. همچنین ارتعاشات باقی‏مانده حین و پس از فاز دستیابی به هدف با به کارگیری یک الگوریتم مقاوم کنترل فعال ارتعاشات، کاهش یافته است. شبیه‏سازی‏ها در قالب مطالعه مقایسه‏ای، عملکرد و برتری رویکرد پیشنهادی را در مقایسه با رویکرد کلاسیک کنترل مود لغزشی برای سیستم‏های با انعطاف‏پذیری سازه‏ای در حضور اغتشاشات خارجی و نامعینی‏ها نمایش می‏دهد.
    کلید واژگان: پیزوالکتریک, چترینگ, کنترل فعال ارتعاشات, سطح لغزش زمان متغیر, کنترل مود لغزشی, کنترل مقاوم}
    Milad Azimi *
    This paper proposes robust hybrid sliding mode control with a time-varying sliding surface and active vibration control for a flexible spacecraft during attitude maneuver. The fully coupled nonlinear dynamic model of the rigid-flexible system includes the three-axis rotation of the rigid body in interaction with the transverse deformation of the smart PZT-mounted flexible appendages. The smooth control signal includes a hyperbolic tangent and a sharpness function to reduce the effects of chattering and high-frequency interactions of the flexible parts and external disturbances in interaction with the rigid body and controller. The structure of the variable sliding surface with time has made it possible to adjust the effect of attitude parameters (quaternions and angular velocities) on the control performance. Also, the residual vibrations during and after the reaching phase are suppressed using a robust active vibration control algorithm. The simulations in the form of a comparative study show the performance and superiority of the proposed approach compared to conventional sliding mode control approaches for systems with structural flexibility in the presence of external perturbations and uncertainties.
    Keywords: Active vibration control, Chattering, Piezoelectric, Robust Control, Sliding Mode Control}
  • میلاد عظیمی*، ولی الله شاه بهرامی، علیرضا علیخانی

    در این مقاله به طراحی کنترل مقاوم وضعیت یک سازه انعطاف پذیر متصل به پایه چرخان در قالب یک سیستم صلب-انعطاف پذیر با استفاده از الگوریتم هیبرید مرتبه دوم مود لغزشی فراپیچشی -ترمینال غیر تکین پرداخته شده است. حدود مشخصی از اغتشاشات خارجی و نامعینی های دینامیکی در کنار دینامیک کاملا کوپل بخش های انعطاف پذیر در ساختار کنترلی درنظر گرفته شده است. معادله دینامیک صلب-انعطاف پذیر سیستم با استفاده از روش لاگرانژ استخراج و با بکارگیری روش المان محدود و فرض تیوری تیر اویلر- برنولی برای بازوی انعطاف پذیر گسسته سازی شده است. رویکرد هیبرید کنترلی به کار گرفته شده شامل بخش مود لغزشی ترمینال غیرتکین منجر به افزایش دقت های بالا در ردگیری هدف و افزایش سرعت های همگرایی شده، و بخش مود لغزشی فراپیچشی منجر به کاهش قابل ملاحظه پدیده چترینگ می شود. پایداری کلی سیستم با استفاده از تیوری لیاپانوف اثبات شده است. شبیه سازی های انجام شده با به کارگیری تیوری کنترلی پیشنهادی در قالب یک مطالعه مقایسه ای امکان انجام مانورهای زاویه بزرگ و کاهش قابل ملاحظه ارتعاشات ناشی از تحریک بخش های انعطاف‏پذیر را با معیار چابکی، دقت و سرعت بالای همگرایی نمایش داده و با کاهش پدیده چترینگ، عملکرد سیستم را از منظر تحریک مودهای فرکانس بالا افزایش داده است.

    کلید واژگان: ارتعاشات, ترمینال غیرتکین, چترینگ, سازه چرخان, کنترل مود لغزشی, فراپیچشی}
    Milad Azimi *, Valiollah Shahbahrami, Alireza Alikhani

    In this paper, a robust hybrid control approach for vibration and attitude control of a flexible rotating structure as a fully coupled rigid-flexible system is investigated. Two control algorithms as a combination of second-order super twisting-nonsingular terminal sliding mode control (SMC) considering external disturbances and system uncertainties are developed. The nonlinear dynamic equation of the motion is derived via the Lagrangian approach and the finite element method. The non-singular terminal SMC leads to high accuracy in target tracking, and convergence and the super twisting part significantly reduce the chattering phenomenon. The overall stability of the system has been guaranteed using the Lyapunov theory. The simulations in the form of a comparative study (with agility, accuracy, and high convergence criteria) show the feasibility of performing large-angle maneuvers and significantly reducing the vibrations caused by the flexible parts. Moreover, by controlling the chattering phenomenon, the system performance regarding high-frequency modes excitation is increased.

    Keywords: Vibration, Nonsingular Terminal, Chattering, Rotating Structure, Sliding Mode Control, Super Twisting}
  • پریسا جدید میلانی، محمدعلی حامد*

    کوادروتور از جمله پرنده های بدون سرنشین است که به دلیل قابلیت بالا در مانوردهی و ساختار نسبتا ساده مورد توجه قرار گرفته است. در مقابل، رفتار به شدت غیرخطی از معایب این وسیله به شمار می آید. با توجه به اینکه مدل دینامیکی کوادروتور غیرخطی و همراه با عدم قطعیت ها است، از روش های کنترل مقاوم از جمله مد لغزشی به منظور ردیابی مسیر مطلوب و پایداری سیستم استفاده می شود. با وجود قابلیت های بالای روش مد لغزشی، مشکل نوسان فرکانس بالا در سیگنال ورودی از معایب آن به شمار می رود که با استفاده از روش های مرتبه بالا کاهش می یابد. در این مقاله رفتار کنترل کننده های مد لغزشی مرتبه اول و دوم در ردیابی دقیق موقعیت و زاویه یاو همراه با پایدارسازی زوایای رول و پیج کوادروتور تحت شرایط عدم قطعیت زیاد مورد بررسی قرار گرفته است. در مد لغزشی مرتبه دوم از الگوریتم فراپیچشی برای طراحی کنترل کننده استفاده شده است. با وجود عدم قطعیت های پارامتری در سیستم، نتایج حاصل از شبیه سازی ها نشان از کارآمدی روش کنترلی مد لغزشی مرتبه دوم در ردیابی، پایداری و کاهش پدیده نوسانات ناخواسته دارد.

    کلید واژگان: کوادروتور, مد لغزشی مرتبه اول, مدلغزشی مرتبه دوم, ردیابی موقعیت, نوسانات ناخواسته}
    Parisa Jadid Milani, MohammadAli Hamed *

    Quadrotor is one type of unmanned aerial vehicles which it's maneuverability and simple structure has extracted fascination. In spite of this, its highly non-linear behavior can be regarded as one of its disadvantages. The dynamic model of quadrotor is nonlinear with many sources of uncertainty, so in the controller design process, robust control methods such as sliding mode, are required in order to achieve good tracking and stabilization results. In contrast to the high capabilities of sliding mode control approach, high frequency switching of the control signal, is considered as one of its disadvantages, which can be reduced by using higher order techniques. In this paper the behavior of the both first order and second order sliding mode controllers in, trajectory tracking of the position and the yaw angle to their desired values and stabilization of the roll and pitch angles of the quadrotor, under high uncertain conditions, are investigated. The second order sliding mode control was designed based on super twisting algorithm. Considering high parametric uncertainty in quadrotor data, the comparison between the results of the two methods, shows the good performance of the second order sliding mode control, in terms of tracking, stabilization and chattering reduction.

    Keywords: Quadrotor, first order sliding mode, second order sliding mode, trajectory tracking, chattering}
  • Hamed Davardoust, Golamreza Molaeimanesh*, Sepehr Mousavi

    Due to the increasing level of air pollution and the reduction of fossil fuels, the need for new technologies and alternative fuels is felt more than ever. Proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) are one of these technologies, which have been of great interest to the researchers due to the benefits of non-contamination, high efficiency, fast start-up, and high power density. The proper functioning of the fuel cell requires thermal management and water management within the cells. To this end, in this work, the effect of different parameters on the performance of PEM fuel cell was investigated. The results demonstrated that the performance of the cell increases with increasing the pressure in the low current densities, while in the high current density, performance decreases with increasing the pressure of the cell. Also, the study of the effect of relative humidity shows that increasing the relative humidity of the cathode does not have much effect on the performance of the cell while increasing the relative humidity of the anode improves the performance of the cell.

    Keywords: robust control, sliding mode control, fractional order PI, Chattering, vehicle suspension system, PSO algorithm}
  • سعید بلوچیان*، سهیلا داودی مقدم

    در این مقاله کنترل کننده بهینه مدلغزشی انتگرالی با مشتقات مرتبه کسری برای سیستم تعلیق فعال یک چهارم خودرو، جهت دستیبانی به کنترل ایمن و راحتی سرنشینان در حضور عدم قطعیت ها، طراحی می شود. با توجه به دینامیک غیرخطی محرک هیدرولیکی، باید کنترلر به گونه ای طراحی شود تا سیستم در مقابل تغییر پارامترها، مقاوم باشد. از این رو کنترل مدلغزشی که یک روش کنترل مقاوم است مورد استفاده قرار می گیرد. در روش پیشنهادی، کنترل کننده مدلغزشی با سطح انتگرال مرتبه کسری در یک سیستم تعلیق خودرو تعریف خواهد شد. در کنترل کننده برای بدست آوردن مقادیر بهینه، پارامترهای سطح لغزش مرتبه کسری توسط الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات  بهینه سازی می شود. در نهایت جهت بررسی صحت روش پیشنهادی، سیستم در دو حالت فعال و غیرفعال، شبیه سازی و با یکدیگر مقایسه می شود که نتایج بدست آمده، عملکرد مطلوب سیستم تعلیق را در حالت فعال و در حضور عدم قطعیت جاده، نشان می دهد.

    کلید واژگان: کنترل لغزشی, کنترل مقاوم, انتگرال مرتبه کسری, چترینگ, سیستم تعلیق خودرو, الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات}
    Saeed Balochian *, Sohela Davodi Moghadam

    In this paper, optimal integral sliding mode controller with fractional derivative for ¼ active suspension vehicle in order to achievement of safe control and passenger comfort in presence of uncertainty has been designed. Since, hydraulic actuator has nonlinear behavior, controller should be designed robustly. Therefore, sliding mode control as a robust controller is used. In the proposed method, sliding mode controller with fractional integral sliding surface is defined. In order to optimal design, fractional integral sliding surface parameters using particle swarm optimization (PSO) is optimized. Finally accuracy and performance of proposed method is validated by using active and passive method. Simulation results are shown performance of the proposed method in presence of road uncertainty.

    Keywords: Sliding mode control, Robust control, fractional integral, chattering, suspension system, Particle Swarm Optimization}
  • محمدرضا سلطان پور *، رضا خاکی
    در این مقاله، کنترل مد لغزشی ترمینال تطبیقی برای سامانه ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی (MEMS) ارائه می شود. برای این کار در ابتدا با استفاده از روش دینامیک وارون، دینامیک های معلوم سامانه ژیروسکوپ ارتعاشی حذف می شوند تا کران عدم قطعیت های موجود کاهش یابد. سپس با طراحی بردار کنترل مد لغزشی ترمینال، سامانه حلقه بسته با حضور عدم قطعیت های موجود، دارای پایداری مجانبی سراسری می گردد. در این مقاله برای جلوگیری از بروز مشکل لرزش در ورودی کنترل، تخمین گر تطبیقی ارائه می شود که تنها دارای یک قانون تطبیقی است. اثبات ریاضی نشان می دهد که سامانه حلقه بسته با کنترل کننده مد لغزشی ترمینال تطبیقی پیشنهادی و در حضور عدم قطعیت های موجود، دارای پایداری مجانبی زمان محدود سراسری است. برای نمایش عملکرد کنترل کننده پیشنهادی و مقایسه آن با کنترل کننده های مشابه، شبیه سازی هایی در چهار مرحله بر روی سامانه ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی پیاده سازی می شود. نتایج شبیه سازی ها، عملکرد مطلوب کنترل مد لغزشی ترمینال تطبیقی را نشان می دهند.
    کلید واژگان: ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی, کنترل مد لغزشی ترمینال, عدم قطعیت, تخمین گر تطبیقی, کنترل مد لغزشی ترمینال تطبیقی, لرزش در ورودی کنترل}
    Mohammadreza Soltanpour*
    An adaptive terminal sliding mode control scheme is presented for Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) vibrational gyroscope system in this paper. In this approach the dynamics of the vibrational gyroscope system is eliminated by using inverse dynamic method to reduce the bounds of existing uncertainties. the designed terminal sliding mode control vector is provided a global asymptotic stability for close loop system with uncertainties. In this paper, an adaptive estimator is proposed to prevent the occurrence of a chattering problem at the control input, which has only one law. The mathematical proof shows that the closed loop system, with proposed adaptive terminal sliding mode controller with uncertainties has a global asymptotic stability. Four-phase simulations are implemented on the MEMS vibrational gyroscope system to demonstrate the performance of the controller and compare it with other similar controllers. The simulation results show that the proposed adaptive terminal sliding mode controller has desired performance.
    Keywords: MEMS Vibrational Gyroscope, Terminal Sliding Mode Control, Uncertainty, Adaptive Estimator, Adaptive Terminal Sliding Mode Control, Chattering}
  • رضا حسن زاده قاسمی *، محمد هدایتی خدایاری
    کنترلگر مود لغزشی با توجه به مقاوم بودن برای کنترل شناور زیرسطحی بسیار مناسب است. پیچیدگی محیط زیر آب و وجود اغتشاشات سبب می شود کنترلگرهای مقاوم از جمله کنترل مود لغزشی در عمل نتایج خوبی را به همراه داشته باشد. در این مقاله کنترلگر مود لغزشی برای هر دو کانال سمت و عمق شناور خودکار زیرسطحی بکار برده شدهو نتایج برای سیستم خطی و غیرخطی در شرایط عدم قطعیت پارامترها و نیز وجود نویز مورد بررسی قرار گرفته است. در صورت وجود نویز اندازه گیری یا معیوب بودن حسگرها، استفاده از مشاهده گرهای حالت می تواند در بهبود نتایج، کمک بزرگی نماید. بدین منظور مشاهده گر فیلتر کالمن برای تخمین متغیر حالت بکار برده شده است. نتایج نشان دهنده کارایی بالای کنترلگر مود لغزشی و فیلتر کالمن در رهگیری مسیر دلخواه می باشد.
    کلید واژگان: کنترل مود لغزشی, شناور زیرسطحی خودکار, چترینگ, مشاهده گر فیلتر کالمن}
    R. Hasanzadeh Ghasemi *, M. Hedayati Khodayari
    Sliding mode control, due to its great robustness, is very effective approach for underwater vehicles. Due to complexity of underwater environment and existence of disturbance, robust controllers such as sliding mode control have appropriate results in experimental tests. In this paper, sliding mode control has been used for depth channel and steering channel. It has been used for linear and nonlinear systems with parametric uncertainty and sensor noise. Kalman filter observer has been applied to estimate the values of state variables of the underwater vehicle dynamic system that is excited by stochastic disturbances and stochastic measurement noise. Simulation results show that the proposed method is effective in control of depth and steering of the AUV and show that this method can obtain high precision tracking control performance.
    Keywords: Sliding Mode Control, Autonomous Underwater Vehicle, Chattering, Kalman Filter Observer}
  • محمدرضا سلطانپور *
    در این مقاله، کنترل کننده ی مدلغزشی فازی برای کنترل یک دسته از سیستمهای فروتحریک ارائه شده است. برای ارائه ی روش پیشنهادی، در ابتدا روش طراحی کنترل مدلغزشی برای یک سیستم یک ورودی- یک خروجی بیان می شود. در ادامه بر اساس این روش طراحی، یک کنترل کننده مدلغزشی برای دسته ی خاصی از سیستمهای یک ورودی- چند خروجی ارائه می گردد. اثبات ریاضی نشان می دهد که سیستم حلقه بسته در حضور عدم قطعیتهای ساختاری و غیرساختاری، دارای پایداری مجانبی سراسری است. در کنترل پیشنهادی به دلیل استفاده از تابع ناپیوسته علامت در ورودی کنترل، بروز لرزش در ورودی کنترل امری اجتناب ناپذیر است. به همین دلیل در ادامه، یک سیستم فازی طراحی و به کنترل کننده ی مدلغزشی اضافه می شود. کنترل مدلغزشی فازی پیشنهادی، مشکلات موجود را مرتفع نموده و روش طراحی آن به گونه ای انجام می شود که پایداری مجانبی سراسری سیستم حلقه بسته تضمین می گردد. سرانجام برای نمایش عملکرد کنترل پیشنهادی، شبیه سازی هایی در 3 مرحله بر روی سیستم فروتحریک گاری به همراه پاندول معکوس پیاده سازی می شود. نتایج شبیه سازی ها، عملکرد کنترل پیشنهادی را نشان می دهند.
    کلید واژگان: سيستم فروتحريک, عدم قطعيت هاي ساختاري و غيرساختاري, لرزش ورودي کنترل, کنترل مد لغزشي فازي}
    M.R. Soltanpour *
    In this paper, a fuzzy sliding mode controller is presented for controlling a class of underactuated systems. In order to present the proposed method, at first, the sliding mode method for a single input-single output system is expressed. In the following, based on this design method, a sliding mode controller for a class of single input-multi output systems is presented. The mathematical proof shows that the closed loop system, in the presence of structured and un-structured uncertainties, has global asymptotic stability. In the proposed control due to the use of the sign function in the control input, the incidence of chattering is inevitable. For this reason, a fuzzy system is designed and added to the sliding mode controller. The proposed fuzzy sliding mode control eliminates existing problems and its design is done in such a way as to ensure the global asymptotic stability of the closed loop system. Finally, to demonstrate the proposed control performance, three-stage simulations are implemented on the inverse pendulum system. Simulation results show the performance of the proposed control.
    Keywords: underactuated systems, structured, un-structured uncertainties, chattering, fuzzy sliding mode control}
  • مرضیه کمالی*، مهدی فرهادی، جواد عسگری
    کوادروتورها یک نمونه از هواپیما های بدون سرنشین هستند که دارای ویژگی های منحصر به فردی در مقایسه با دیگر پهپادها می باشند که می توان به برخواست و فرود به صورت عمودی، پرواز در محیط های کوچک و قابلیت مانور بالای آن ها اشاره کرد. همچنین ساختار نسبتا ساده، مقرون به صرفه و سیستم پرواز آسان کوادروتورها سبب شده است که به صورت گسترده ای به منظور توسعه، پیاده سازی و تست انواع روش های کنترل استفاده شوند. یکی از روش های کنترل مقاوم، کنترل مد لغزشی می-باشد که با وجود قابلیت های بالای کنترل مد لغزشی این روش یک اشکال عمده دارد و آن نوسان فرکانس بالا در سیگنال ورودی کنترل است که به پدیده ی چترینگ و یا وزوز معروف است. در چند دهه گذشته معادلات دیفرانسیل مرتبه کسری به زمینه های کاربردی مهندسی از جمله طراحی کنترل کننده ها وارد شده اند و امکان طراحی کنترل کننده هایی در جهت بهبود عملکرد مطلوب سیستم را فراهم کرده اند. در این مقاله از یک سطح لغزش مرتبه کسری برای طراحی قانون کنترل مد لغزشی برای کوادروتور استفاده شده است. هدف، بهبود عملکرد و کم کردن پدیده چترینگ در روش مد لغزشی می باشد. در این راستا با تعریف سطح لغزش PD^α قانون کنترل در دو حالت مختلف 0
    کلید واژگان: کنترل کننده مد لغزشی, معادلات دیفرانسیل مرتبه کسری, چترینگ, کوادروتور}
    Marzeh Kamali *, Mehdi Farhadi, Javad Askari
    Quadrotors are types of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) which have unique features compared to conventional aircrafts because of its vertical take-off and landing capability, flying in small areas and its high maneuverability. Also the relatively simple, economical and easy flight system of quadrotors, makes it to widely used as a good platform for development, implementation and testing a variety of control methods. One of the robust control methods is sliding mode control. In spite of the high capabilities of this approach, it has a main problem which is high frequency switching of the control signal witch is known the chattering phenomenon. In the past several decades, fractional order differential equations have been implemented in engineering application field, including controllers design and provided the possibility of using controllers for improving the performance of system. In this paper, a fractional order sliding surface has been employed for designing sliding mode control rule for quadrotors. The main objective of this study is to improve the performance and reduce the chattering phenomenon in sliding mode method. In this regard, by introducing sliding 〖PD〗^α surface, the control rule is designed in two different modes of 0
    Keywords: Sliding mode control, Fractional order equations, Chattering, Quadrotor}
  • سعید نصرالهی بروجنی*، محسن فتحی، اصغر اشرفی فر
    در این مقاله قانون کنترلی برای دینامیک طولی غیرخطی جسم پرنده بر اساس تئوری لیاپانوف و کنترل مد لغزشی برای ردیابی زاویه حمله ارائه شده است. فرض بر این است، در معادلات غیرخطی نامعینی غیرتطبیقی وجود دارد. بهره های کنترل کننده توسط الگوریتم اجتماع ذرات بهینه شده و برای این منظور تابع هزینه ای با استفاده از خطای سیستم تعریف شده است. نتایج شبیه سازی برتری عملکرد کنترل کننده پیشنهادی را نسبت به کنترل کننده معمولPID در حضور نامعینی غیرتطبیقی نشان می دهد.
    کلید واژگان: کنترل کننده دینامیک طولی موشک, کنترل مدلغزشی, نامعینی غیر تطبیقی, نوسانات ناخواسته, الگوریتم بهینه سازی اجتماع ذرات, کنترل کننده بر اساس لیاپانوف}
    S. Nasrollahi Boroujeni*, M. Fathi, A. Ashrafifar
    In this paper, a robust control law is proposed, based on Lyapunov’s theory and sliding mode control theory, in order to track the angle of attack in nonlinear longitudinal dynamics of a missile. It is assumed that there are unmatched uncertainties in the nonlinear systems. In the proposed algorithm, the controller gains are optimized by Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. For this purpose, a cost function is extracted from the output tracking error. Simulation results show that the proposed algorithm has better performance than conventional Proportional-Integral-Derivative (PID) controller in the presence of unmatched uncertainties.
    Keywords: Missile longitudinal dynamic controller, sliding mode control, unmatched uncertainty, chattering, PSO algorithm, Lyapunov– based controller}
  • محمدرضا سلطانپور، پوریا اوطادالعجم
    در این مقاله ، کنترل کننده مد لغزشی انتگرالی فازی تطبیقی برای کنترل ردگیری موقعیت ربات متحرک چرخ دار با حضور دینامیک موتور و عدم قطعیت های ساختاری و غیر ساختاری موجود در معادلات دینامیکی ربات متحرک، طراحی می شود. در کنترل کننده پیشنهادی، بر اساس کنترل سینماتیکی روش پسگام، مقادیر سطح لغزش کنترل کننده دینامیکی مد لغزشی انتگرالی به صورت نوینی تعریف می گردد. در ادامه برای غلبه بر پدیده نامطلوب لرزش ورودی کنترل ، با استفاده از منطق فازی، یک تقریبگر فازی تک ورودی تک خروجی به گونه ای طراحی می شود که پدیده لرزش ورودی کنترل را حذف نماید. سپس برای کاهش خطای تقریب و جلوگیری از ازدیاد بار محاسباتی سیستم فازی، تقریبگر فازی تطبیقی ارائه می گردد تا کران عدم قطعیت های ساختاری و غیرساختاری موجود در دینامیکهای ربات متحرک و محرکها را تقریب نماید. اثبات ریاضی نشان می دهد که کنترل سینماتیکی سیستم حلقه بسته همراه با کنترل دینامیکی مدلغزشی انتگرالی فازی تطبیقی، در حضور تمامی عدم قطعیت ها، دارای پایداری مجانبی سراسری است. برای نمایش عملکرد کنترل کننده پیشنهادی، مطالعه ی موردی بر روی ربات متحرک چرخ دار و در حضور سرو موتورهای DC انجام می پذیرد. نتایج شبیه سازی، عملکرد مطلوب کنترل کننده ی پیشنهادی را نشان می دهد.
    کلید واژگان: ربات متحرک چرخ دار, عدم قطعیت های ساختاری و غیر ساختاری, لرزش ورودی کنترل, کنترل سینماتیکی حلقه بسته}
    M.R. Soltanpour, P. Otadolajam
    In this paper, adaptive fuzzy integral sliding mode controller for controlling the position of the mobile robot on wheels in presence of motor’s dynamic, structural and un-structural uncertainties, existing in equations of mobile robot is designed. In the proposed controller, based on kinematic controlling of the back stepping method, the sliding surface dynamic controller the value of integral sliding mode controller is defined by a new method. Furthermore, to overcome undesired chattering phenomena in control input by using the fuzzy logic, a SISO fuzzy approximator is designed in a way to eliminate the chattering phenomena. Then to reduce the tracking error and to prevent, increasing of fuzzy system computational load, the adaptive fuzzy approximator will be presented, to approximate structural and un-structural uncertainties’ bound. Mathematical proof shows that the closed-loop system of kinematic control with adaptive fuzzy integral sliding mode control in the presence of all the uncertainties has global asymptotical stability. To show the performance of proposed controller, a case study of the wheel mobile robot in presence of DC servo motors is performed. Simulation’s results show the desired performance of the proposed controller.
    Keywords: Wheeled Mobile Robot, Structural, Un, structural Uncertainties, Chattering, Closed Loop Kinematic Control}
  • علی کرمی ملایی*
    در این مقاله، رویکردی جدید برای کنترل دینامیک سیستم تعلیق فعال خودرو در حضور اغتشاش جاده پیشنهاد شده است. سیستم تعلیق فعال پیشنهاد شده با استفاده از محرک هیدرولیکی به خودرو اعمال می شود. ورودی این محرک هیدرولیکی نیز یک شیر الکتریکی می باشد. به عبارت دیگر، هم معادلات مکانیکی سیستم (مربوط به محرک هیدرولیکی) و هم معادلات الکتریکی آن (مربوط به شیر الکتریکی) در نظر گرفته شده اند. بنابراین با وجود پیچیدگی معادلات سیستم، تنها ورودی قابل محاسبه و در دسترس، جریان شیر الکتریکی است. مبنای روش پیشنهادی کنترل حالت لغزشی دینامیکی است. در کنترل حالت لغزشی دینامیکی، یک انتگرال گیر قبل از سیستم قرار داده می شود که باعث حذف چترینگ خواهد شد. اگر چه در کنترل حالت لغزشی دینامیکی، درجه سیستم افزوده (سیستم به همراه انتگرال گیر) یک مرتبه بزرگتر از درجه سیستم اصلی است و بنابراین کنترل سیستم مشکل خواهد بود. اما مزیت آن این است که سیگنال ورودی سیستم از یک معادله دینامیکی یا فیلتر پایین گذر محاسبه می شود به طوری که عملکرد مقاوم (خاصیت تغییر ناپذیری) سیستم حتی در حضور نامعینی، محفوظ می ماند. مزیت دیگر روش پیشنهادی این است که نیروی خروجی مطلوب محرک هیدرولیکی با استفاده از کنترل کننده محاسبه می شود.
    کلید واژگان: سیستم تعلیق فعال, کنترل حالت لغزشی دینامیکی, چترینگ}
    Ali Karami, Mollaee*
    In this paper, a new approach has been presented for dynamic control of active suspension vehicle system subject to the road disturbances. The active suspension system (ASS) which has been considered in this paper is operated by a hydraulic actuator. The input of this hydraulic actuator is a servo valve. In the other word, both mechanical equation of system (related to hydraulic actuator) and its electrical equation (related to servo valve) are considered. Therefore, the equations are complicated and only the input current of servo valve is accessible as the input control signal. The proposed approach is based on dynamic sliding mode control (DSMC).In DSMC chattering is removed due to the integrator which is placed before the input control signal of the plant. However, in DSMC the augmented system (the system plus the integrator) is one dimension bigger than the actual system and then, control of the plant is more complicated. But, its advantage is that the input control signal is obtained from a dynamic system or a low pass filter, while the robust performance (invariance property) of the system is reserved even in the presence of disturbance. Another advantage of proposed approach is that the desired output force of the hydraulic actuator is obtained by the controller.
    Keywords: Active Suspension System, Dynamic Sliding Mode Control, Chattering}
  • وحید بهنام گل *، احمدرضا ولی، علی محمدی
    در این مقاله یک روند جدید برای طراحی قانون هدایت با درنظر گرفتن دینامیک حلقه کنترل پیشنهاد شده است. حلقه هدایت غیرخطی به همراه تابع تبدیل مرتبه اول به عنوان دینامیک حلقه کنترل فرمول بندی شده است. یک طرح کنترل مد لغزشی گام به عقب هموار و زمان محدود برای تضمین همگرایی زمان محدود سرعت نسبی جانبی مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین در الگوریتم پیشنهادی نوسانات ناخواسته حذف شده و سیگنال کنترل همواری صادر می شود. علاوه بر این، مانور هدف به عنوان نامعینی ناسازگار در نظر گرفته شده است. سپس یک قانون هدایت مقاوم بدون نیاز به اندازه گیری دقیق یا تخمین شتاب جانبی هدف طراحی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که قانون هدایت پیشنهادی عملکرد بهتری در مقایسه با ناوبری تناسبی، ناوبری تناسبی افزوده و قانون هدایت مد لغزشی دارد.
    کلید واژگان: قانون هدایت, دینامیک حلقه کنترل, کنترل مد لغزشی, چترینگ}
    V. Behnamgol*, A. Vali, A. Mohammadi
    In this paper, a new procedure for designing the guidance law considering the control loop dynamics is proposed. The nonlinear guidance loop entailing a first order lag as the control loop dynamics is formulated. A new finite time and smooth backstepping sliding mode control scheme is used to guarantee the finite time convergence of relative lateral velocity. Also in the proposed algorithm the chattering is removed and a smooth control signal is produced. Moreover, the target maneuver is considered as an unmatched uncertainty. Then a robust guidance law is designed without requiring the precise measurement or estimation of target acceleration. Simulation results show that the proposed algorithm has better performance as compared to the proportional navigation, augmented PN and the other sliding mode guidance law.
    Keywords: Guidance law, Control loop dynamics, Sliding mode control, Chattering}
  • مجید زارعی، احمدرضا ولی، وحید بهنام گل
    در این مقاله، طراحی غیرخطی و مقاوم مولفه های شتاب رهگیر در دستگاه خط دید برای برخورد با اهداف متحرک ارائه شده است. برای تضمین برخورد با هدف از ایده ی ناوبری موازی استفاده شده و مولفه ی شتاب هدف در راستای عمود بر خط دید برای صفر کردن نرخ چرخش این خط طراحی می شود. همچنین برای کنترل سرعت نزدیک شوندگی رهگیر به هدف، مولفه ی شتاب در راستای خط دید طراحی و به رهگیر اعمال می شود. در روند طراحی به دلیل استفاده از کنترل مد لغزشی، مستقیما از معادلات غیرخطی حاکم بر هندسه ی درگیری استفاده شده و مانور هدف به عنوان نامعینی در نظر گرفته می شود. لذا قانون هدایت غیرخطی طراحی شده نسبت به مانور هدف مقاوم خواهد بود. در روش ارائه شده پارامتری برای تنظیم زمان رسیدن به سطوح لغزش و صفر شدن خطا وجود داشته و برای جلوگیری از نوسانات ناخواسته از روش تقریب پیوسته در لایه ی مرزی استفاده شده است. از آنجا که تغییر پارامتر طراحی منجر به ایجاد مجدد نوسان می شود، در این مقاله از شرط لغزش جدیدی استفاده شده که نوسان را مستقل از مقدار پارامتر طراحی می گرداند. لذا پهنای لایه ی مرزی فقط یک بار تنظیم می شود و با تغییر پارامتر طراحی نیازی به تنظیم مجدد این لایه نیست.
    کلید واژگان: هدایت غیرخطی, اهداف متحرک, کنترل مد لغزشی, نامعینی, نوسانات ناخواسته}
    M.Zarei, A.R.Vali, V.Behnam Gol
    In this paper، guidance laws in the direction and perpendicular to the line-of-sight is designed. The tangential component of missile acceleration is designed for zeroing the LOS rate and the other component is for controlling the closing velocity. In this method، because of using the sliding mode control، the nonlinear equation of motion is used and the acceleration command input is determined considering the target acceleration as an uncertainty. Therefore the guidance laws are robust with respect to target maneuvering and precise measuring or estimating of target acceleration is not required. In these guidance laws there are parameters for adjusting the reaching time to sliding surfaces and for producing smooth command acceleration and removing the chattering phenomenon in control input، continuous approximation method has been applied. Because of using a new sliding condition، the boundary layer is adjust only once and is independent with the designing parameter.
    Keywords: nonlinear guidance, moving targets, sliding mode control, uncertainty, chattering}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال