کنترل مد لغزشی سیستم ربات دوچرخ تعادلی در حضور عدم قطعیت های ساختاری و غیر ساختاری موجود در معادلات دینامیکی و بدون نیاز به معادلات سینماتیکی

در این مقاله، راهکارهایی برای کنترل سیستم ربات دوچرخ تعادلی در حضور عدم قطعیت های موجود در معادلات دینامیکی و بدون نیاز به معادلات سینماتیکی پیشنهاد می گردد. بدین منظور در ابتدا معادلات دینامیکی این سیستم به حوزه خطا انتقال داده می شود و سپس این معادلات به دو زیرسیستم فروتحریک و تمام تحریک کاملا مستقل تقسیم بندی می گردند. در ادامه برای کنترل زیرسیستم فروتحریک، دو کنترل کننده مد لغزشی کاملا متفاوت ارایه می گردد که قادرند این زیرسیستم را در حضور عدم قطعیت های ساختاری و غیر ساختاری دارای پایداری مجانبی سراسری نمایند. پس از آن برای کنترل زیرسیستم تمام تحریک نیز کنترل مد لغزشی پیشنهاد می شود که این زیرسیستم را در حضور عدم قطعیت های موجود دارای پایداری مجانبی سراسری می کند. از آنجا که این دو زیرسیستم کاملا از یکدیگر مستقل می باشند، بنابراین اثبات پایداری مجانبی سراسری آنها، اثبات پایداری مجانبی سراسری سیستم حلقه بسته را مهیا می سازد. جداسازی زیرسیستم های ربات دوچرخ تعادلی، نیاز به استفاده از معادلات سینماتیک را مرتفع نموده و این امر باعث می شود تا حضور عدم قطعیت های ساختاری تاثیری بر دقت ردگیری متغیرهای حالت سیستم حلقه بسته نداشته باشند. نهایتا برای بررسی عملکرد کنترل کننده های پیشنهادی و مقایسه نتایج عملکرد آنها، شبیه سازی هایی در 3 مرحله بر روی سیستم ربات دوچرخ تعادلی پیاده سازی می شود. اثبات ریاضی و نتایج شبیه سازی ها عملکرد مطلوب راهکارهای پیشنهادی را نشان می دهند.