کنترل تحمل‌پذیر عیب زمان ثابت مبتنی بر شبکه عصبی و کنترل کننده تطبیقی مد لغزشی یک وسیله نقلیه زیردریایی با اشباع عملگر

نویسندگان

1 دانشگاه شهید بهشتی- دانشکده مکانیک و انرژی

2 دانشگاه شهید بهشتی- دانشکده مکانیک و انرژی

3 دانشگاه شهید بهشتی- دانشکده مکانیک و انرژی

doi
10.22067/jacsm.2024.85527.1219
چکیده

پیچیدگی محیط دریا، اغتشاشات خارجی و عدم قطعیت‌های وارد بر سیستم وسیله نقلیه زیرآبی و همچنین عیب و اشباع عملگر از عوامل موثر در کنترل این نوع از وسایل نقلیه می‌باشد. در این مقاله به منظور مقابله با مشکلات مذکور، یک کنترل‌کننده مقاوم و تطبیقی با ترکیب کنترل کننده مد لغزشی دینامیکی سریع ترمینالی و روش شبکه عصبی با تابع پایه شعاعی پیشنهاد شده است. در الگوریتم کنترلی پیشنهادی، مسئله اشباع عملگر در نظر گرفته شده و پایداری آن به کمک تئوری لیاپانوف اثبات شده است. از قابلیت-های کنترل کننده پیشنهادی همگرایی زمان ثابت، تخمین و مقابله با اغتشاش و عدم قطعیت سیستم، مقابله فعال با عیب عملگر، حذف پدیده چترینگ و عدم اشباع عملگر می‌باشد. کنترل کننده طراحی شده بر روی یک وسیله نقلیه زیرآبی مستقل اعمال شده و پارامترهای کنترل کننده بر ای دستیابی به کمترین خطا در تعقیب مسیرهای مرجع و کمترین زمان همگرایی به کمک روش جستجوی هارمونی بهینه‌سازی شده‌اند. به منظور بررسی بهتر، عملکرد کنترل کننده پیشنهادی با یک روش کنترل عیب غیرفعال و روش PID مقایسه شده است که نتایج برتری روش کنترلی پیشنهادی را در تعقیب مسیرهای مرجع، میزان تلاش کنترلی، مقابله با عیب عملگر و اغتشاشات خارجی و همچنین همگرایی در زمان کمتر به مقادیر مطلوب نشان داده است.