چکیده : در این پایان نامه که در ادامه موضوع سمینار اینجانب صورت گرفته، مفاهیم کنترل مقاوم برای پیاده سازی بر روی یک مدل هواپیمای بدون سرنشین ارائه شده است. در ابتدا کلیه مفاهیم پایه کنترل مقاوم ارائه شده و پس از آن چندین نمونه از روش های پر کاربرد در زمینه کنترل مقاوم بطور کامل تشریح شده است. در مراحل بعدی مدل هواپیمای انتخابی تشریح شده و در فصل پس از آن برای یک شبیه سازی غیرخطی کامل و یک شبیه سازی خطی با صرف نظر از اثر کوپلینگ، مدلسازی دینامیکی بطور کامل صورت گرفته است. در بخش های بعدی نیز با کمک سه روش کنترلی pid و روش های مقاوم h? تک وردی و تک خروجی و h? loop shaping چند ورودی و چند خروجی سیستم خلبان خودکار برای هواپیمای انتخابی طراحی شده است. در پایان نیز هر سه کنترلر در شبیه سازی غیرخطی در حضور اغتشاشات مورد آزمایش قرار گرفته و نتایج حاصله از آنها با یکدیگر مقایسه شده است.

در سیستم های رباتیک از دور یکی از روش های مقابله با تاخیر که به صورت نامعینی مدل شده است استفاده از کنترل مد لغزشی می باشد. در این روش که برای سیستم های رباتیک از دور خطی یک درجه آزادی توسعه یافته است تاخیر ثابت را به صورت تابعی نامعین که حد بالای آن مشخص است در نظر گرفته می شود و با استفاده از کنترل مد لغزشی سیستم را در حضور تاخیر بیان شده پایدار می سازند. در عمل ربات ها معمولا دارای چند درجه آزادی می باشند و دارای دینامیک غیر خطی هستند. در این پایان نامه روش کنترل مد لغزشی برای ربات های چند درجه آزادی با دینامیک غیر خطی توسعه یافته است. با توجه به اینکه در کاربردهای صنعتی تاخیر در کانال ارتباطی متغیر با زمان است و این تغییرات ممکن است سبب ناپایداری سیستم حلقه بسته رباتیک از دور می شود، ارائه روشی موثر که بتواند برای این نوع تاخیر نیز جوابگو باشد ضروری است. مهمترین نوآوری این پایان نامه توسعه کنترل مد لغزشی در سیستمهای رباتیک از دور با تاخیر متغیر با زمان است. در ابتدا با دو فرض کراندار بودن تاخیر و مشتق آن و در قضیه اول ارئه شده در فصل چهارم به نوعی پایداری سیستم را در حضور این تاخیر اثبات می شود سپس با استفاده از این قضیه سیستم رباتیک از دور، با ارائه قانون کنترلی مناسب در حضور این نوع تاخیر متغیر با زمان پایدار سازی می شود. شبیه سازی های مختلف پایداری سیستم را در حضور تاخیر متغیر با زمان و رسیدن به کارایی مناسب در این سیستم ها به نمایش می گذارد.

در این رساله، راهبرد وفقی جهت دفع اختلالات نیروی خارجی ناشناخته وارد بر ربات ارایه شده است. در این راهبرد، فیدبک موقعیت و سرعت مفاصل، و پیش تغذیه نیرو در کنترل سیستم و دفع اختلالات نیرو مورد استفاده قرار گرفته اند. سیگنال های موقعیت و سرعت با استفاده از سنسورهای مربوط، و سیگنال نیرو به دلیل پر هزینه بودن و مشکلات فنی به کارگیری سنسور نیرو، با استفاده از تخمین زن وفقی نیرو استخراج شده اند. بر مبنای این تخمین زن، الگوریتم های وفقی جهت کنترل بازوی ربات به گونه ای پیشنهاد شده اند که برای حالات در نظر گرفته شده، سیستم کنترل قابلیت دفع اختلالات نیرو را داشته و در نتیجه، ربات توانایی تعقیب مسیر حرکت مورد نظر را داشته باشد. الگوریتم های مناسب برای حالتی که دینامیک ربات کاملا مشخص است و نیز حالتی که پارامترهای دینامیکی ربات نامعین می باشند ارایه گردیده اند. در هر یک از این حالات، نوع محدوده و شرایط پایداری سیستم حلقه بسته تحلیل و اثبات شده اند. از آنجایی که نامعینی غیر ساختاری می تواند تاثیر قابل ملاحظه ای در تقلیل عملکرد و پایداری سیستم داشته باشند، جهت مقاوم کردن سیستم کنترل نسبت به این نوع نامعینی، یک الگوریتم کنترل وفقی مقاوم پیشنهاد شده و پایداری یکنواخت آن در قالب یک فضیه اثبات شده است. پایداری مجانبی یکنواخت سراسری (guas) و کراندار بودن نهایتا یکنواخت (uub) خطای تعقیب با قوانین کنترلی پیشنهادی برای حالت های خاص تضمین گردیده اند. مطلوبیت عملکرد و کارآمد بودن هر یک از روش های پیشنهادی، و نیز صحت نتایج حاصل از مباحث تیوری با استفاده از نتایج شبیه سازی انجام شده بر روی یک بازوی ربات نمونه نشان داده شده است.