کنترل نیروی فعال ترکیبی مد لغزشی PID فراپیچشی یک ربات اسکلت خارجی پایین تنه

مقابله با اغتشاشات و عدم قطعیت های سیستم و همچنین تعقیب مسیرهای مرجع از اساسی ترین مسائل در کنترل ربات های اسکلت خارجی پایین تنه است. از کنترل کننده های مقاومی که در کنترل ربات های اسکلت خارجی می توان از آن استفاده کرد، کنترل کننده PID مد لغزشی (PIDSMC) است. این کنترل کننده با تعریف سطح لغزش کنترل کننده مد لغزشی بر مبنای کنترل کننده PID حاصل شده و از مهم ترین  مشکل ات کنترل کننده PIDSM وجود پدیده چترینگ است. برای حذف پدیده چترینگ در کنترل کننده PIDSM از یک لایه مرزی در اطراف سطح لغزش استفاده می شود. در این حالت نه تنها پدیده چترینگ به طور کامل حدف نمی شود بلکه میزان مقاومت کنترل کننده نیز کاهش می یابد. در این مقاله برای حذف پدیده چترینگ و افزایش مقاومت سیستم از کنترل کننده PID مد لغزشی فراپیچشی (STPIDSM) استفاده شده است. در این حالت کنترل کننده ذاتا و بدون تعریف لایه مرزی، پدیده چترینگ را با حفظ مقاومت سیستم کاهش می دهد. همچنین به منظور مقابله با اغتشاشات و عدم قطعیت های با دامنه نامعلوم سیستم، روش تطبیقی کنترل فعال نیرو به عنوان حلقه اصلاحی ورودی کنترلی با کنترل کننده STPIDSM ترکیب شده است. در روش کنترل فعال نیرو، ورودی کنترلی در هر لحظه بر مبنای تخمین ممان اینرسی لینک های ربات اصلاح می شود. برای دستیابی به حداکثر کارآیی، پارامترهای کنترل کننده پیشنهادی به کمک روش بهینه سازی جستجوی هارمونی به صورت بهینه تعیین شده اند. عملکرد روش کنترلی ارائه شده با کنترل کننده STPIDSM بهینه مقایسه شده است. نتایج حاصل، بیانگر کاهش سه معیار خطای ITAE، ITASE و IASE برای روش کنترلی پیشنهادی به ترتیب به میزان 39، 48 و 66% نسبت به کنترل کننده STPIDSM است.