نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکاترونیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران

2 گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران

چکیده

چکیده: سیستم ژیروسکوپ، یک سیستم غیر‌خطی جذاب و کارآمد است که در صنایع مختلف نظامی، هوافضا، ناوبری و بسیاری دیگر از صنایع مهم کاربرد دارد. در این مقاله یک کنترل‌کننده مد ‌لغزشی مقاوم برای کنترل سیستم غیر‌خطی ژیروسکوپ آشوبناک در حضور نویز، اغتشاش‌های خارجی وارد بر سیستم و اشباع ورودی پیشنهاد می‌گردد. در طرح پیشنهادی، سیستم جبران‌ساز اشباع ورودی مبتنی بر شبکه‌ عصبی چبیشف نوع اول به‌منظور جلوگیری از اثرات مخرب اشباع ورودی در سیستم کنترل استفاده شده است. وزن‌های شبکه عصبی چبیشف نوع اول به قسمی تنظیم می‌گردند که مشتق تابع لیاپانوف منفی و پایداری سیستم حلقه بسته ژیروسکوپ تضمین گردد. عملکرد رهیافت کنترلی پیشنهادی با سایر رویکرد‌های کنترلی مورد قیاس قرار گرفته و در سناریو‌های مختلف مورد ارزیابی قرار می‌گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Design of robust sliding mode controller for nonlinear chaotic gyroscope system with input saturation

نویسندگان [English]

  • Ali Foroutan 1
  • Alireza Safa 2

1 M.Sc. Student, Faculty of Engineering, Golestan University, Gorgan, Iran

2 Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Golestan University, Gorgan, Iran

چکیده [English]

The gyroscope system is an attractive and efficient nonlinear system that is used in various military, aerospace, navigation, and many other important industries. In this paper, a robust sliding mode controller is proposed to control the chaotic gyroscope nonlinear system in the presence of noise, external disturbances in the system, and input saturation. In the proposed design, the input saturation compensation system based on the first type of Chebyshev neural network is proposed to prevent the destructive effects of input saturation in the control system. The weights of the first-type Chebyshev neural network are adjusted in such a way that the derivative of the Lyapunov function is negative and the stability of the closed-loop system of the gyroscope is guaranteed. The performance of the proposed control approach is compared with other control methods and evaluated in different scenarios.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gyroscope
  • Robust sliding mode control
  • Chebyshev neural network
  • Input saturation