طراحی کنترل کننده غیرخطی مد لغزشی و H_∞ غیرخطی برای پایدارسازی حرکات چرخشی رول شناور در حال سکون مجهز به عملگر ژایرو

برای پایدارسازی شناور در سرعت های بسیار پایین یا در حال سکون از دو عملگر مخازن فعال و ژایروهای پایدارساز استفاده می شود. اما با توجه به محدودیت فرکانس های کاری مخازن فعال، استفاده از ژایروها پیشنهاد می گردد. با توجه به اهمیت اثرات غیرخطی مانند چسبندگی و نیروهای هیدرودینامیکی، در این مقاله مدلی غیرخطی توام با عملگر ژایرو استفاده شده است. با توجه به خصوصیات امواج واقعی دریا، اغتشاش حاصل از امواج به صورت عدم قطعیت غیر پارامتری می باشد. لذا از کنترل کننده غیرخطی مد لغزشی برای رسیدن به یک سیستم مقاوم در برابر اغتشاش امواج استفاده شده است. همچنین کنترل کننده H_∞ غیرخطی برای محدودسازی هرچه بیشتر اثر اغتشاش بر ورودی طراحی شده است. کنترل کننده مد لغزشی انرژی کنترلی بیشتری مصرف می کند در عوض عملکرد میراکنندگی آن بیشتر است. کنترل کننده H_∞ غیرخطی انرژی کنترلی پایین تری مصرف می کند و در عوض عملکرد میراکنندگی آن نسبت به حالت قبل کمتر است. ایده اصلی مدل استفاده شده در این مقاله از مرجعی گرفته شده است که در آن تخمین داده های مربوط به مدل از روی یک شناور واقعی با عملگر ژایروی موسوم به هالکون انجام شده است. با اعمال کنترل کننده های غیرخطی طراحی شده، عملکرد میراکنندگی در گستره وسیعی از شرایط دریایی افزایش یافته است. علاوه بر این در مقاله حاضر اثرات غیرخطی در مدل لحاظ شده است. شبیه سازی های نهایی بر مبنای تحلیل های طیف موج، کارایی کنترل کننده ها را برای سیستمی مقاوم با پایداری مجانبی در مقابل امواج دریا نشان می دهد.