کنترل میز سه درجه آزادی
چکیده
امروزه کاهش زمان و هزینه لازم در فرایند طراحی، بهینه سازی و ارزیابی سیستم‌ها از اهمیت قابل ملاحظهای برخوردار است. در نتیجه فراهم آوردن محیطی آزمایشگاهی همچون سیستم سختافزار در حلقه ضروری مینماید. از اهداف مهم این سیستم، تست و کالیبراسیون سنسورها و سختافزارهای الکترونیکی و مکانیکی سیستمهایی از قبیل خودرو، هواپیما و... می‌باشد، چرا که دقت سنسورها بسیار مهم بوده و همواره باید تست شوند. میز سه درجه آزادی به عنوان یک میز دوار، از مشهورترین سیستم‌های فیزیکی شبیه‌ساز حرکت مورد استفاده در تست سختافزار در حلقه بوده و قادر است حرکات دورانی حول سه محور roll ، pitch و yaw انجام دهد. طراحی کنترلکنندهای که بتواند میز را در حضور نامعینیها و اغتشاشات به صورت مقاوم پایدار سازد و همچنین دستورات دلخواه داده شده را به صورت مطلوبی رهگیری کند، مهمترین مرحله در طراحی و ساخت یک میز شبیه‌ساز برای کاربردهای با دقت بالا است. از این رو در این تحقیق کنترل کننده غیرخطی با رویکردی مقاوم برای این سیستم طراحی شده است. یک روش ساده برای کنترل مقاوم، استفاده از کنترل کننده مد لغزشی می باشد. اساس این روش بر این نکته مبتنی است که کنترل سیستم های مرتبه اول، از کنترل سیستم های عمومی تر مرتبه n-ام بسیار آسانتر است. پس از اعمال این روش روی میز سه درجه، کنترل کننده h_? غیرخطی با استفاده از روش بسط سری تیلور و بر مبنای مینیممسازی گین l_2 (که معیاری برای حذف اغتشاش است) طراحی شد. کنترلرهای اعمال شده بر روی این سیستم در محیط matlab شبیهسازی میشوند. نتایج نهایی شبیهسازیها ، کارایی کنترل کنندهها را برای سیستمی مقاوم با پایداری مجانبی در مقابل اغتشاشات نشان می دهد.