کنترل میز سه درجه آزادی

امروزه کاهش زمان و هزینه لازم در فرایند طراحی، بهینه سازی و ارزیابی سیستم‏ها از اهمیت قابل ملاحظه‏ای برخوردار است. در نتیجه فراهم آوردن محیطی آزمایشگاهی همچون سیستم سخت‏افزار در حلقه ضروری می‏نماید. از اهداف مهم این سیستم، تست و کالیبراسیون سنسورها و سخت‏افزارهای الکترونیکی و مکانیکی سیستم‏هایی از قبیل خودرو، هواپیما و... می‏باشد، چرا که دقت سنسورها بسیار مهم بوده و همواره باید تست شوند. میز سه درجه آزادی به عنوان یک میز دوار، از مشهورترین سیستم‏های فیزیکی شبیه‏ساز حرکت مورد استفاده در تست سخت‏افزار در حلقه بوده و قادر است حرکات دورانی حول سه محور roll ، pitch و yaw انجام دهد. طراحی کنترل‏کننده‏ای که بتواند میز را در حضور نامعینی‏ها و اغتشاشات به صورت مقاوم پایدار سازد و هم‏چنین دستورات دلخواه داده شده را به صورت مطلوبی رهگیری کند، مهمترین مرحله در طراحی و ساخت یک میز شبیه‏ساز برای کاربردهای با دقت بالا است. از این رو در این تحقیق کنترل کننده‏ غیرخطی با رویکردی مقاوم برای این سیستم طراحی شده است. یک روش ساده برای کنترل مقاوم، استفاده از کنترل کننده مد لغزشی می باشد. اساس این روش بر این نکته مبتنی است که کنترل سیستم های مرتبه اول، از کنترل سیستم های عمومی تر مرتبه n-ام بسیار آسانتر است. پس از اعمال این روش روی میز سه درجه، کنترل کننده h_? غیرخطی با استفاده از روش بسط سری تیلور و بر مبنای مینیمم‏سازی گین l_2 (که معیاری برای حذف اغتشاش است) طراحی شد. کنترلرهای اعمال شده بر روی این سیستم در محیط matlab شبیه‏سازی می‏شوند. نتایج نهایی شبیه‏سازی‏ها ، کارایی کنترل کننده‏ها را برای سیستمی مقاوم با پایداری مجانبی در مقابل اغتشاشات نشان می دهد.