مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی کنترل‎کننده‏ مد لغزشی ترمینال زمان محدود هوشمند با کاربرد در میکروسکوپ نیروی اتمی

نویسندگان
1 -
2 دانشگاه صنعتى بابل
3 مدیر گروه کنترل
چکیده
در این مقاله، یک کنترل‎‏کننده مقاوم هوشمند برای کنترل کلاسی از سیستم‎‏های غیرخطی دارای عدم قطعیت و اغتشاشات خارجی کراندار با دامنه محدود پیشنهاد می‎‎گردد. روش پیشنهادی براساس ترکیب کنترل مد لغزشی ترمینال و سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی با آموزش مبتنی بر الگوریتم زنبور استوار است. برای این منظور، ابتدا یک سطح لغزش غیرخطی بر اساس روش کنترل مد لغزشی ترمینال سریع طراحی می‎گردد. این سطح لغزش به عنوان ورودی برای کنترل‏کننده هوشمند که یک سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی است، در نظر گرفته می‏‎شود و به کمک آن، قانون کنترل مد لغزشی ترمینال بدون در نظر گرفتن بخش سوئیچینگ تقریب زده می‏‎شود. در روش پیشنهادی، از الگوریتم زنبورعسل برای به‏روزرسانی وزن‏ها در سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی استفاده می‏‎گردد. از مزایای کنترل‎‏کننده پیشنهادی نسبت به کنترل‎‏کننده مد لغزشی ترمینال سریع، می‏توان به قوام کنترل‏کننده پیشنهادی در برابر عدم قطعیت و اغتشاش‏، ساختار ساده کنترل‎‏کننده، سرعت همگرایی بالاتر نسبت به روش‏‎های مرسوم مشابه و عدم وجود پدیده چترینگ در تلاش کنترلی اشاره نمود. روش مورد مطالعه بر روی سیستم میکروسکوپ نیروی اتمی که برای دستکاری نانو کاربرد دارد، شبیه‎‏سازی می‏‎گردد. نتایج شبیه‎‏سا‎زی قوام و عملکرد مناسب روش پیشنهادی را نشان می‏‎دهد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Designing an intelligent finite-time terminal sliding mode controller with application to atomic force microscope

نویسندگان English

Yasser Nikou 1
Behrooz Rezaie 2
Zahra Rahmani 3
1 -
چکیده English

In this paper, an intelligent robust controller is proposed for a class of nonlinear systems in presence of uncertainties and bounded external disturbances. The proposed method is based on a combination of terminal sliding mode control and adaptive neuro-fuzzy inference system with bee’s algorithm training. For this purpose, a sliding surface is firstly designed based on terminal sliding control method. This sliding surface is considered as input for the intelligent controller which is an adaptive neuro-fuzzy inference system and using it, terminal sliding mode control law without the switching part is approximated. In the proposed method, an intelligent bee’s algorithm is also used for updating the weights of the adaptive neuro-fuzzy inference system. Compared with fast terminal sliding mode control, the proposed controller provides advantages such as robustness against uncertainty and disturbance, simplicity of controller structure, higher convergence speed compared with similar conventional methods and chattering-free control effort. The method is applied to an atomic force microscope for nano manipulation. The simulation results show the robustness and effectiveness of the proposed method.

کلیدواژه‌ها English

Vibration Control
Terminal Sliding Mode Control
Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System
Bee’s algorithm
Atomic force microscope for nano manipulation