طراحی و پیاده سازی کنترل مود لغزشی با نیروی اصلاح شده برای آونگ وارون دارای اصطکاک غیرخطی

هدف از این مطالعه، ارایه روشی برای کنترل آونگ وارون در حضور اصطکاک غیر خطی بزرگ و نامعین بین پایه متحرک آونگ و ریل هادی مستقیم آن است. کنترل آونگ وارون که در زمره سیستم های مکانیکی فرو-عملگر (UMSs) است، به لحاظ نظری و تجربی با چالش هایی مواجه است. روش ارایه شده در این مقاله، مبتنی بر خطی سازی تقریبی از ورودی تا خروجی و اعمال روش کنترل مود لغزشی همراه با اعمال یک نیروی کنترل اضافی به پایه متحرک آونگ است تا با اصطکاک های زیاد و غیر خطی بین پایه متحرک آونگ و ریل مقابله کند. برای بررسی تجربی، یک آونگ وارون آزمایشگاهی با پایه متحرک بر روی یک ریل مستقیم پر اصطکاک ساخته شد تا الگوریتم کنترلی پیشنهادی روی آن پیاده سازی شود. ریل به گونه ای طراحی و ساخته شده است تا اصطکاک آن متغیر، نامعین و غیر خطی باشد. در ادامه، به روش تجربی، اطلاعاتی از رفتار و کران نیروی اصطکاک متغیر ناشناخته غیر خطی به دست آمد و بر اساس مقدار متوسط آن، ورودی کنترلی حاصل از کنترل کننده معمول مود لغزشی اصلاح شده است. نتایج تجربی به دست آمده، موفقیت روش پیشنهادی را در حفظ پایداری حلقه-بسته تحت شرایط چالشی ناشی از اصطکاک غیر خطی بزرگ نشان داد.