کنترل مد لغزشی ترمینال سریع بازگشت به عقب مرتبه کسری برای ژیروسکوپ سه محوره میکروالکترومکانیکی

در این مقاله، یک کنترل کننده مد لغزشی ترمینال نوع سریع بازگشت به عقب مرتبه کسری برای کنترل یک ژیروسکوپ سه محوره میکروالکترومکانیکی دارای نامعینی پارامتری و اغتشاشات داخلی و خارجی، پیشنهاد شده است. برای جبران نامعینی ها و همچنین اغتشاشات وارده به سیستم از ترکیب کنترل کننده های غیرخطی مقاوم مد لغزشی و بازگشت به عقب استفاده می شود. در روش پیشنهادی، سطح لغزش به صورت مرتبه کسری انتخاب می شود. برای افزایش سرعت همگرایی حالت های سیستم به نقاط تعادل و یا صفر شدن خطا، کنترل کننده مد لغزشی ترمینال سریع به کار گرفته می شود .پایداری کلی سیستم حلقه بسته با استفاده از قضیه پایداری لیاپانوف اثبات می شود. همچنین علاوه بر کنترل کننده پیشنهادی فوق، یک کنترل کننده مد لغزشی بازگشت به عقب مرتبه کسری برای سیستم ژیروسکوپ طراحی و پیاده سازی شده است. به منظور ارزیابی کارایی کنترل کننده های طراحی شده، این کنترل کنندها با کنترل کننده های مد لغزشی بازگشت به عقب و مد لغزشی ترمینال سریع بازگشت به عقب مقایسه شده اند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که کنترل کننده پیشنهادی دارای پاسخ گذرای سریعتر نسبت به دیگر کنترل کننده ها می باشد. از دیگر مزایای کنترل کننده پیشنهادی، سادگی طراحی و اجرا، افزایش پایداری سیستم و ردیابی قابل قبول نسبت به دیگر کنترل کننده می باشد. همچنین پدیده چترینگ در کنترل کننده های طراحی شده مرتبه کسری، بر خلاف دو کنترل کننده دیگر به طور کامل حذف شده است.