أمثّلة خوارزميّة التحكُّم الانزلاقي فائق الالتواء بناءً على دراسة تحليليّة لأثر سطح الانزلاق وإشارة التحكُّم على الأداء

اسم الباحث:

المهندسة: حسناء اكرم وسوف

اسم المشرف:

الدكتورة المهندسة: جمانا دياب

العنوان:

أمثّلة خوارزميّة التحكُّم الانزلاقي فائق الالتواء بناءً على دراسة تحليليّة لأثر سطح الانزلاق وإشارة التحكُّم على الأداء

العنوان باللغة الإنكليزية:

Optimizing the Super Twisting Sliding Mode Control Algorithm (STA) Based on an Analytical Study of the Effect of the Sliding Surface and Control Signal on Performance

العام:2024

القسم:هندسة التحكم الآلي والحواسيب

الملخص:

يعتبر التحكم الانزلاقي من أهم أنواع التحكم المتين لأنه يتغلب على آثار الاضطرابات والبارامترات غير المؤكدة. يعود سبب متانة المتحكم الانزلاقي إلى إشارة التحكم المتقطعة التي يستخدمها للتحكم بالأنظمة، إلا أن هذه الإشارة تكون مهتزة و غير قابلة للتطبيق في الواقع العملي، وضعت خوارزمية التحكم الانزلاقي فائقة الالتواء لحل هذه المشكلة ولكن أثناء اختبار أداء هذه الخوارزمية تبين أنها تستغرق وقتاً لكي تتمكن من نقل متغيرات الحالة للنظام إلى سطح الانزلاق. يهدف هذا البحث إلى إجراء تعديل على خوارزمية التحكم الانزلاقي فائقة الالتواء بهدف زيادة دقتها وتقليل زمن الوصول. قمنا في هذا البحث بتحسين خوارزمية التحكم الانزلاقي فائقة الالتواء حيث اعتمدنا في التعديل على بنية المتحكم التناسبي التفاضلي التكاملي وذلك بإضافة حد تفاضلي إلى علاقة المتحكم، بحيث تصبح مكونة من ثلاثة أجزاء: تفاضلي وتناسبي وتكاملي وأطلقنا على هذا المتحكم اسم المتحكم الانزلاقي فائق الالتواء المحّسن. لكي نتمكن من زيادة دقة المتحكم بشكل أكبر قمنا بدمج المتحكم الانزلاقي فائق الالتواء المحّسن مع المتحكم المكافئ وحصلنا بذلك على المتحكم الانزلاقي فائق الالتواء المحّسن المكافئ. تمت المقارنة بين المتحكم الانزلاقي فائق الالتواء والمتحكم الانزلاقي فائق الالتواء المحّسن المقترح والمتحكم الانزلاقي فائق الالتواء المحّسن المكافئ المقترح، وكذلك اختبار قدرة المتحكمات على التحكم بنظام قياسي خطي وآخر لا خطي من الدرجة الثانية. أثبتت نتائج البحث قدرة المتحكم المقترح على تحقيق الاستجابة المطلوبة بدقة أكبر وخلال زمن أقل مقارنة مع المتحكم الانزلاقي فائق الالتواء دون وجود أي اهتزازات في إشارة التحكم. كما تم تطبيق الخوارزمية المقترحة في هذا البحث على الروبوت الجراح كنظام لاخطي متعدد المداخل والمخارج يتطلب الدقة والسرعة في الأداء، وقد أعطت الخوارزمية المحّسنة نتائج جيدة مقارنة مع الطرق المقدمة حتى الآن للتحكم بالروبوت الجراح.

الكلمات المفتاحية:

التحكم الانزلاقي التحكم الانزلاقي ذي الدرجات العليا الروبوت الجراح

تحميل البحث