كنترل مد لغزشي سيستم ربات دوچرخ تعادلي در حضور عدم قطعيت‌هاي ساختاري و غير ساختاري موجود در معادلات ديناميكي و بدون نياز به معادلات سينماتيكي

در اين مقاله، راهكارهايي براي كنترل سيستم ربات دوچرخ تعادلي در حضور عدم قطعيت‌هاي موجود در معادلات ديناميكي و بدون نياز به معادلات سينماتيكي پيشنهاد مي‌گردد. بدين منظور در ابتدا معادلات ديناميكي اين سيستم به حوزه خطا انتقال داده مي‌شود و سپس اين معادلات به دو زيرسيستم فروتحريك و تمام‌تحريك كاملاً مستقل تقسيم‌بندي مي‌گردند. در ادامه براي كنترل زيرسيستم فروتحريك، دو كنترل‌كننده مد لغزشي كاملاً متفاوت ارائه مي‌گردد كه قادرند اين زيرسيستم را در حضور عدم قطعيت‌هاي ساختاري و غير ساختاري داراي پايداري مجانبي سراسري نمايند. پس از آن براي كنترل زيرسيستم تمام تحريك نيز كنترل مد لغزشي پيشنهاد مي‌شود كه اين زيرسيستم را در حضور عدم قطعيت‌هاي موجود داراي پايداري مجانبي سراسري مي‌كند. از آنجا كه اين دو زيرسيستم كاملاً از يكديگر مستقل مي‌باشند، بنابراين اثبات پايداري مجانبي سراسري آنها، اثبات پايداري مجانبي سراسري سيستم حلقه بسته را مهيا مي‌سازد. جداسازي زيرسيستم‌هاي ربات دوچرخ تعادلي، نياز به استفاده از معادلات سينماتيك را مرتفع نموده و اين امر باعث مي‌شود تا حضور عدم قطعيت‌هاي ساختاري تأثيري بر دقت ردگيري متغيرهاي حالت سيستم حلقه بسته نداشته باشند. نهايتاً براي بررسي عملكرد كنترل‌كننده‌هاي پيشنهادي و مقايسه نتايج عملكرد آنها، شبيه‌سازي‌هايي در 3 مرحله بر روي سيستم ربات دوچرخ تعادلي پياده‌سازي مي‌شود. اثبات رياضي و نتايج شبيه‌سازي‌ها عملكرد مطلوب راهكارهاي پيشنهادي را نشان مي‌دهند.