طراحی کنترل کننده مد لغزشی دینامیکی مرتبه کسری تطبیقی برای سیستم ژیروسکوپ سه محوره بر اساس روش بازگشت به عقب

در این مقاله، یک کنترل کننده مد لغزشی دینامیکی با سطح لغزش مرتبه کسری بر اساس الگوریتم بازگشت به عقب برای کنترل عملکرد ژیروسکوپ سه محوره میکرو الکترومکانیکی طراحی شده است. برای جبران نامعینی ها و اغتشاشات وارده به سیستم از کنترل کننده مد لغزشی استفاده می شود. به منظور افزایش درجه آزادی و مقاومت بیشتر کنترل کننده، سطح لغزش به صورت مرتبه کسری انتخاب می شود. استفاده از کنترل کننده مد لغزشی دینامیکی علاوه بر افزایش عملکرد کنترل کننده باعث کاهش پدیده چترینگ در سیگنال کنترل می شود. استفاده از روش بازگشت به عقب به عنوان یک ابزار طراحی بسیار قوی برای سیستم های غیرخطی، باعث مقاومت بیشتر کنترل کننده طراحی شده در برابر اغتشاشات وارده به سیستم می شود. پایداری مجانبی سیستم حلقه بسته با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف اثبات می شود. در پایان طراحی به منظور کاهش موثر پدیده چترینگ در سیگنال کنترل، از تئوری کنترل فازی برای لایه مرزی و همچنین از روش تطبیقی جهت تخمین آنلاین کران بالای عدم قطعیت استفاده شده است. به منظور ارزیابی کارایی کنترل کننده طراحی شده، این کنترل کننده با دو نوع کنترل کننده مد لغزشی دیگر مقایسه شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کنترل کننده پیشنهادی دارای پدیده چترینگ یا نوسانات ناخواسته بسیار کمتر در قانون کنترل، افزایش پایداری سیستم، کاهش زمان صعود و ردیابی قابل قبول می شود.