طراحی کنترل کننده مد لغزشی ترمینال فازی تطبیقی مرتبه کسری برای ربات ارتز مفصل زانو

ربات های توانبخشی و کمک کننده به دلیل افزایش تعداد سالمندان و افزایش بیماری هایی مانند سکته های مغزی و آسیب های نخاعی و همچنین هزینه های بالای توانبخشی توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند. در این مقاله یک کنترل کننده مد لغزشی ترمینال فازی تطبیقی مرتبه کسری برای ربات ارتز مفصل زانو پیشنهاد می شود. یک مدل یکپارچه ساق پا و ارتز که براساس معادلات لاگرانژ است، مورد استفاده قرار می گیرد. برای غلبه بر نامعینی ها و اغتشاشات خارجی یک کنترل کننده مد لغزشی ترمینال مرتبه کسری طراحی می شود، اما استفاده از آن منجر به ایجاد پدیده نامطلوب چترینگ در سیگنال کنترل خواهد شد. برای حذف پدیده چترینگ در سیگنال کنترل یک کنترل کننده فازی تطبیقی مرتبه کسری طراحی می گردد. برای افزایش دقت و سرعت ردیابی و کاهش نامعینی در مدلسازی گشتاور عضلانی، یک مشاهده گر اغتشاش غیر خطی با کنترل-کننده مدلغزشی ترمینال مرتبه کسری ترکیب می شود. پایداری سیستم حلقه بسته با استفاده از تعمیم جدید تئوری لیاپانوف برای سیستم های مرتبه کسری اثبات می شود. از الگوریتم بهینه سازی PSO برای تعیین ضرایب کنترل کننده مدلغزشی ترمینال فازی تطبیقی مرتبه کسری و ضرایب توابع عضویت فازی استفاده می شود. در نهایت عملکرد کنترل کننده پیشنهادی با کنترل کننده مد لغزشی مرسوم و PID مقایسه می شود.