کنترل مقاوم سیستم حرکتی از راه دور با استفاده از نامساوی ماتریسی خطی

هدف از بکارگیری سیستمهای حرکتی ازراه دور افزایش کارایی انسان برای انجام عملیات پیچیده در محیط دور از دسترس و یا خطرناک میباشد. در سیستمهای حرکتی از راه دور دوطرفه پسخوردی که از نیروی عکسالعمل محیط عملیات یا تصویر محیط به کاربر انسانی بازگرداننده میشود توانایی کاربر انسانی را در کنترل و هدایت سیستم افزایش میدهد. از اینرو مهمترین اهداف طراحی کنترلکننده برای سیستمهای حرکتی از راه دور دوطرفه تضمین پایداری و تطابق بطور همزمان است. کارایی سیستمهای حرکتی از راه دور دوطرفه در حضور زمان تأخیر کانال ارتباطی توسط معیاری به نام تطابق سنجیده میشود. تطابق توانایی سیستم حرکتی از راه دور برای ارائه دینامیک بدون تغییر از محیط عملیاتی برای اپراتور انسانی است. این توانایی توسط دینامیکهای رباتهای فرمانده و فرمانبر دستخوش تغییر میشود و سبب تغییر در دینامیکهای محیط عملیاتی حس شده توسط اپراتور انسانی میگردد. وجود زمان تأخیر درکانال ارتباطی سبب کاهش حاشیه پایداری وتخریب تطابق (عملکرد) سیستم حرکتی از راه دور میشود. بطور کلی، بهبود پایداری در سیستمهای حرکتی از راه دور، تطابق را کاهش میدهد. از اینرو تضمین پایداری سیستم در حضور زمانهای تأخیر متفاوت درکانال ارتباطی به نحوی که تطابق مناسب میان نیروی اعمالی توسط کاربر انسانی و نیروی انعکاسی از محیط عملیات برقرار باشد، همواره مورد توجه است. در نتیجه کنترل یک سیستم حرکتی از راه دور دوطرفه نیازمند تعادلی شکننده میان دو نیازمندی متضاد تطابق و پایداری است. در این پایاننامه روشی جدید برای کنترل سیستم حرکتی از راه دور دوطرفه با زمان تأخیر متغیر در کانال ارتباطی با استفاده از کنترل مقاوم بر مبنای نامساوی ماتریسی خطی ارائه شده است. در این ساختار کنترلکننده مقاوم در بخش فرمانده قرار داده شده که تنها با دریافت نیروی اعمالی توسط اپراتور انسانی و نیروی عکسالعمل تأخیردار محیط عملیات، سیگنال کنترلی را به شکلی به سیستم فرمانده اعمال میدارد که در حداقل زمان ممکن، امکان ردیابی نیرو و جابجایی فراهم آید. با توجه به وجود عدمقطعیت در کانال ارتباطی و همچنین نویز اندازهگیری همراه با نیروی انعکاسی از محیط عملیات، استفاده از کنترلکننده مقاوم چندمنظوره با راهکاری مناسب به نظر میرسد.در این روش انتخاب توابع وزنی و ضرایب تابع هزینه در کنترلکننده چندمنظوره h2 h? معیار نقشی بسیار موثر در زمان ردیابی سیستمهای فرمانده و فرمانبر، کاهش بیشینه فراجهش و بهبود دیگر مشخصههای زمانی ایفا می- کند. نتایج شبیهسازی بر روی نمونهای از یک بازوی مکانیکی با یک درجه آزادی صحت عملکرد روش پیشنهادی را نمایش می- دهد.