طراحی کنترلکنندهی پیشبین مقید برای شناور زیرسطحی هوشمند و بهینهسازی زمان محاسبات در حضور اغتشاشات
نویسندگان
1 مجتمع دانشگاهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 مجتمع دانشگاهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
3 مرکز علم و فناوری مکاترونیک، مجتمع دانشگاهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
doi
چکیده
در این مقاله کنترلکنندهی پیشبین مقید با استفاده از توابع لاگر برای کنترل سمت و عمق یک شناور زیرسطحی هوشمند در حضور اغتشاشات طراحی شده است. شناور زیرسطحی هوشمند به دلیل دینامیک غیرخطی کوپلشده، نامعینیهای پارامتری و اغتشاشات خارجی ناشی از محیط زیر آب دارای پیچیدگی زیادی است. علاوه بر این شناور زیرسطحی در نظرگرفته شده در این مقاله، دارای قیود موجود بر روی عملگرها میباشد که این محدودیتها بر پیچیدگی کنترل آن افزوده است. در این تحقیق ابتدا دینامیک غیرخطی شناور زیرسطحی هوشمند مدلسازی میشود و در ادامه طراحی کنترلکننده پیشبین مقید انجام میشود. در طراحی کنترلکنندهی پیشبین مقید از توابع متعامد لاگر به منظور بهینهسازی و کاهش بار محاسباتی در بازه زمانی استفاده شده است. از مزایای کنترلکنندهی طراحی شده میتوان به برخط و بهینه بودن، دقت بالا، قابلیت پیادهسازی، برخورد هدفمند با قیود و همچنین دارا بودن خواص مقاوم در برابر اغتشاشات اشاره کرد. به منظور نشان دادن کارایی روش، کنترلکنندهی پیشنهادی بر روی شناور زیرسطحی مورد نظر شبیهسازی شده و مقایسهای بین زمان محاسبات کنترلکننده با استفاده از توابع لاگر و بدون استفاده از آن صورت گرفته است. نتایج شبیهسازی، کارایی و موثر بودن کنترلکننده ارائه شده را به خوبی نشان میدهد.
