كنترل‌كننده مقاوم تطبيقي براي كنترل موقعيت عملگر پيزوالكتريك با نامعيني غيرساختاري

عملگرهاي پيزوالكتريك، پركاربردترين گزينه براي رسيدن به دقت بالا در كنترل موقعيت هستند. با وجود مزاياي قابل توجه اين عملگرها، ديناميك‌هاي خطي و غيرخطي آنها مثل پسماند مي‌تواند منجر به اُفت دقت سيستم كنترلي باشد. در اين پژوهش، كنترل‌كننده‌اي براي كنترل موقعيت عملگر پيزوالكتريك بر اساس روش مد لغزشي ارايه شد. كنترل مد لغزشي يكي از روش‌هاي مبتني بر مدل و پركاربرد در سيستم‌هاي موقعيت‌دهي دقيق است. در اين پژوهش، از مدل بوك‌ون به‌منظور توصيف رفتار عملگر استفاده شد. در اين مدل، ديناميك خطي با استفاده از جملات جرم، ميراگر، سختي و ديناميك پسماند به‌صورت غيرخطي مدل مي‌شود. اما معمولاً بين سيستم فيزيكي عملگر و مدل رياضي ميزاني از نامعيني و عدم تطابق وجود دارد. در آناليز پايداري روش كنترل مد لغزشي مرسوم، لازم است حد بالاي اين نامعيني مشخص باشد. اين اندازه‌گيري در سيستم‌هاي عملي به‌سادگي امكان‌پذير نيست؛ از طرفي انتخاب مقادير بالا براي اين حد، منجر به افزايش بهره كنترل‌كننده و فاصله‌گرفتن آن از مقدار بهينه مي‌شود. روش مقاوم تطبيقي ارايه‌شده در اين پژوهش، وابستگي به حد بالاي نامعيني را مرتفع مي‌كند. اين كار با معرفي يك قانون تطبيق برخط براي تخمين حد بالاي نامعيني انجام مي‌شود. با ارايه اين قانون، پايداري مجانبي سيستم حلقه‌بسته به‌صورت تئوري اثبات مي‌شود. با پياده‌سازي روش پيشنهادي روي تجهيزات آزمايشگاهي و همچنين نرم‌افزار شبيه‌ساز، عملكرد آن توسط نتايج شبيه‌سازي و عملي نشان داده شد.