كنترل مقاوم مبتني بر تخمين ‌گر زيربهينه براي بازوهاي رباتيك به‌شدت غيرخطي تحت تأثير نامعيني‌هاي مدل و اغتشاشات محيطي

يكي از چالش‌هاي اساسي در به‌كارگيري بازوهاي رباتيكي در صنايع مختلف مانند خط توليد و مونتاژ، مراكز پزشكي و جراحي، صنايع فضايي و ادوات نظامي عدم دستيابي به مدل‌سازي و كنترل دقيق آن‌هاست. در اين مقاله مسئله كنترل مقاوم مبتني بر تخمين‌گر بهينه براي سيستم‌هاي ديناميك به‌شدت غيرخطي تحت تأثير عدم‌قطعيت‌هاي سيستمي و محيطي، انجام‌شده است. در نظر گرفتن زيرسيستم الكتريكي محرك كوپل‌شده به زيرسيستم مكانيكي در مدل‌سازي، منجر به مدل كامل‌تر و واقعي‌تر معروف به ربات‌هاي با مفاصل انعطاف‌پذير الكتريكي شده است. متغيرهاي حالت نامعلوم كه امكان اندازه‌گيري آن‌ها توسط سنسورها وجود ندارد، توسط تخمين‌گر معادله ريكاتي وابسته به حالت تعيين مي‌شود. با به‌كارگيري رويكرد پيشنهادي در شبيه‌سازي يك بازوي دو درجه آزادي با مفاصل انعطاف‌پذير الكتريكي به‌عنوان يك نمونه كاربردي، هر دو مزيت استحكام و بهينگي براي سيستم حاصل مي‌شود. سپس روش پيشنهادي با روش كنترل مود‌لغزشي و تخمين‌گر فيلتر كالمن مقايسه شده است. نتايج به‌دست‌آمده بهبود استحكام سيستم در مقابل عدم‌قطعيت‌ و اغتشاشات را با به‌كارگيري روش پيشنهادي نشان مي‌دهد. نرم خطاي نهايي پنجه ربات در الگوريتم پيشنهادي و فيلتر كالمن به ترتيب 4.13 ميلي‌متر و 37.02 ميلي‌متر و نرم ورودي كنترلي (مصرف انرژي) به ترتيب 7.5 و 16.8 بوده است؛ بنابراين، دستيابي به هدف، با دقت بالاتر و تلاش كنترلي حداقل با استفاده از روش پيشنهادي تأمين‌شده است.