کنترل بهینه غیرخطی برای یک پروتز رباتیکی بالای زانوی فعال با استفاده از رویکرد معادله ریکاتی وابسته به حالت

امروزه پیشرفت های علمی و تکنولوژیکی امکان جایگزینی پروتزهای رباتیکی پا را با اندام قطع شده ایجاد کرده است˓ که طراحی کنترل کننده ی مناسب برای آن ها همچنان مورد بحث محققان می باشد. از این رو با توجه به اهمیت این موضوع˓ در این مقاله ترکیبی از روش کنترل بهینه غیرخطی مبتنی بر رویکرد معادله ریکاتی وابسته به حالت با روش کنترل حالت انتگرالی برای یک پروتز رباتیکی از نوع فعال برای قطع عضوهای بالای زانو پیشنهاد شده است. هدف اصلی در این مقاله بهینه سازی مصرف انرژی سیستم ربات/ پروتز و ردیابی مطلوب مسیرهای موردنظر در جابه جایی عمودی لگن˓ زاویه ران و زاویه زانو می باشد. همچنین با توجه به خاصیت مقاوم بودن کنترل کننده ی ترکیبی پیشنهادی˓ آنالیز حساسیت نیز در مقابل30%  تغییر در مقدار پارامترهای سیستم بررسی و نتایج با رویکرد کنترل امپدانس مدل مرجع تطبیقی مقاوم مقایسه می گردد. عملکرد کنترل کننده در دو حالت حرکت نقطه به نقطه و ردیابی با لحاظ کردن محدوده های اشباع برروی سیگنال های کنترلی سنجیده شده است. در نهایت نتایج شبیه سازی نشان دهنده ی کاهش تلاش کنترلی˓ عملکرد مطلوب در ردیابی وضعیت ها و مقاومت نسبتا خوب در حضور عدم قطعیت های پارامتری سیستم و اغتشاشات ثابت می باشد. نتایج عددی نیز بیان کننده ی کاهش قابل ملاحظه ی انرژی مصرفی و همچنین مقدار هزینه کل روش پیشنهادی در مقایسه با رویکرد کنترل امپدانس مدل مرجع تطبیقی مقاوم می باشد.