Skip to main content
SUPERVISOR
Maryam Zekri
مریم ذکری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Morteza Sadeghi
مرتضی صادقی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1396

TITLE

Control of nonholonomic systems in the presence of matched and unmatched disturbances
Nonholonomic systems are widely used in robotics, military and civilian industries such as the control system of autonomous underwater vehicles and wheeled mobile robot controllers. These robots have nonlinear modeling with nonholonomic pfaffian constraints, and because their degree of freedom is greater than the number of system inputs, controlling them is a challenging task in nonlinear control theory. Also, due to the practical application of these systems in real environments, the presence of external disturbances cannot be ignored, and the effect of matched disturbances through the input channel, or the unmatched ones, should be considered. This study aims to control, a disturbed third-order chained form nonholonomic system by both matched and unmatched disturbances, and achieve consensus for a multiple of them. To this end, first, a nonlinear controller is proposed using sinusoidal functions, backstepping, and nonliniear control, nonholonomic systems, distributed control, adaptive super twisting control, multi-agent systems, matched and unmatched disturbance
سیستم‌های غیرهولونومیک کاربرد‌ گسترده‌ای در رباتیک، صنایع نظامی مانند سیستم‌های کنترلی شناور‌ها‌‌ی زیرسطحی خودگردان و صنایع غیرنظامی مانند کنترل‌کنند‌ه‌های ربات‌های متحرک چرخ‌دار دارند. این دسته از ربات‌ها دارای مدل‌سازی غیر‌خطی با محدودیت حرکتی از نوع غیرهولونومیک هستند و به دلیل این که تعداد درجه‌ی آزادی آن‌ها از تعداد ورودی‌های کنترلی سیستم بیشتر است، کنترل آن‌ها از موضوعات چالش برانگیز در علم کنترل سیستم‌های غیرهولونومیک می‌باشد. همچنین، به دلیل کاربرد عملی این سیستم‌ها در محیط‌های واقعی، نمی‌توان از تاثیر اغتشاشات خارجی بر سیستم چشم‌پوشی کرد و اغتشاشات منطبق و غیرمنطبق بر ورو‌دی کنترلی را نادیده گرفت. هدف این تحقیق، کنترل یک سیستم غیر‌هولونومیک تک عاملی به فرم زنجیره‌ای مرتبه‌ی سوم با در نظر گرفتن تاثیراغتشاشات منطبق و غیرمنطبق در آن و کنترل اجماع برای سیستم‌های غیرهولونومیک چند عاملی‌ به فرم زنجیره‌ای مرتبه‌سوم و دارای اغتشاشات منطبق و غیرمنطبق می‌باشد. به این منظور، ابتدا یک کنترل‌کننده‌ی غیرخطی با استفاده از توابع مثلثاتی، کنترل گام به عقب و کنترل مود لغزشی کلاسیک برای کنترل حلقه بسته‌ی یک سیستم غیرهولونومیک تک عاملی به فرم زنجیره‌ای مرتبه‌ی سوم با اغتشاشات خارجی منطبق و غیرمنطبق پیشنهاد شده، سپس، با هدف کاهش چترینگ در خروجی و نوسانات ورودی سیستم، کنترل مود لغزشی کلاسیک استفاده شده در کنترل‌‌کننده‌ی پیشنهادی با یک کنترل‌‌کننده‌ی تطبیقی ابرپیچشی جایگزین می‌شود و یک کنترل‌کننده‌ی غیرهولونومیک تک عاملی، با ویژگی‌های بهبود یافته حاصل می‌شود. در ادامه، با مدل‌سازی شبکه‌ی ارتباطی بین سیستم‌های غیرهولونومیک به صورت یک گراف متصل و بدون جهت، با استفاده از الگوریتم ارتباطی پیشرو و پیرو برای یک عامل مجازی پیشرو، کنترل‌کننده‌های پیشنهاد شده برای کنترل سیستم‌های غیرهولونومیک تک عاملی به کنترل‌کننده‌های توزیع شده برای سیستم‌های غیرهولونومیک چند عاملی به فرم زنجیره‌ای مرتبه‌ی سوم با اغتشاش خارجی منطبق و غیرمنطبق، تعمیم داده می‌شود. ارزیابی کنترل‌کننده‌های پیشنهادی با استفاده از شبیه‌سازی عددی، کنترل تنظیم و تعقیب یک ربات چرخ‌دار و کنترل اجماع برای چند ربات چرخ‌دار متحرک، در حضور اغتشاشات خروجی، انجام می‌گیرد. نتایج شبیه‌سازی، موثر بودن کنترل‌کننده‌های پیشنهادی را نشان می‌دهد. کنترل سیستم‌های غیرهولونومیک، کنترل توزیع شده، کنترل تطبیقی ابرپیچشی، سیستم‌های چند عاملی، اغتشاش منطبق و غیرمنطبق

ارتقاء امنیت وب با وف بومی