کنترل بهینه تطبیقی مد لغزشی فراپیچشی مبتنی بر معیار پایداری نقطه گشتاور صفر برای ربات اسکلت خارجی پایین تنه

اغتشاش و عدم قطعیت با دامنه نامعلوم یکی از مهمترین عواملی است که عملکرد صحیح ربات های اسکلت خارجی را با مشکل مواجه کرده است. یکی از روش های کنترلی مقاوم در برابر اغتشاشات، مد لغزشی بوده که با بکارگیری لایه مرزی به منظور مقابله با پدیده چترینگ، عملکرد مقاوم آن تضعیف می شود. برای مقابله با این مشکل، الگوریتم های کنترلی مرتبه بالا مانند مد لغزشی فراپیچشی پیشنهاد شده که بدون در نظر گرفتن لایه مرزی، پدیده چترینگ را تا حدودی کاهش می دهند. در این مقاله، یک کنترل کننده مد لغزشی فراپیچشی تطبیقی بهینه برای ربات اسکلت خارجی پایین تنه پیشنهاد شده است که در آن متغیر لغزشی و مشتقات آن به صورت پیوسته در حضور اغتشاش محدود با دامنه نامعلوم به سمت صفر میل می کنند. همچنین مسیر مطلوب مفصل بالا تنه ربات به گونه ای تعیین شده است که در هر لحظه پایداری ربات بر اساس معیار نقطه گشتاور صفر حاصل شده است. به منظور دستیابی به حداکثر پایداری و کمترین خطا در تعقیب مسیرهای مطلوب مفاصل ربات، پارامترهای کنترل کننده پیشنهادی و پارامترهای مسیر مطلوب بالا تنه، به کمک الگوریتم جستجوی هارمونی بهینه شده است. به منظور اعتبارسنجی ربات در نرم افزار آدامز مدل شده و سپس ورودی های کنترلی به مدل استخراج شده از نرم افزار آدامز اعمال شده است. در نهایت عملکرد دو کنترل گننده با هم مقایسه شده است که نتایج بیانگر برتری روش کنترلی پیشنهادی نسبت به کنترل کننده مد لغزشی بهینه را نشان داده است.