كنترل بازخورد مرزي براي رديابي مسير اجسام صلب در حضور تلاطم سيّال كم‌عمق

در اين مقاله، مسئله طراحي كنترلر رديابي مسير با در نظر گرفتن تلاطم سيال كم‌عمق براي اجسام صلب مورد بررسي قرار گرفته است. در اين راستا، ديناميك سيال با معادلات هذلولوي سنت ـ ونانت مدل شده و اين معادلات در كنار معادله‌ي ديفرانسيل معمولي جسم صلب، يك سيستم معادلات كوپل و غيرخطي پاره‌يي ـ معمولي را تشكيل مي‌دهند. هدف اصلي اين پژوهش، طراحي يك كنترلر فيدبك مرزي نوآورانه براي غلبه بر خطاي رديابي مسير است. با اعمال نيروي كنترلي منحصراً به جسم صلب، روش ارائه شده به‌طور مؤثري قادر است تمام حالات سيستم (بعد محدود و بي‌نهايت درجه آزادي) را پايدار كند. پيچيدگي اصلي اين كنترلر اين است كه هيچ حسگري نبايد در محدوده‌ي مايع نصب شود. در واقع، قانون كنترلي توسعه‌يافته براي محاسبه‌ي سيگنال لحظه‌يي فقط به (الف) خطاي رديابي جسم صلب و سرعت آن و (ب) فشار مايع در مرز سيال نيازمند است. پايداري مجانبي سيستم مدار بسته با استفاده از نظريه‌ي لياپانوف و قضيه‌ي ناورداي لاسال و بدون هيچگونه گسسته‌سازي، ساده‌سازي و خطي‌سازي تحليل خواهد شد. از ديگر مزيت‌هاي كنترلر فيدبك مرزي مي‌توان به رفتار گذراي بهتر آن در مقايسه با كنترلر تناسبي ـ مشتقي مرتبط و مقاومت آن نسبت به تأخير زماني و عدم قطعيت اشاره كرد كه با استفاده از شبيه‌سازي نشان داده مي‌شوند.