Robust Motion Control of Oscillatory-Base Manipulators: H∞-Control and Sliding-Mode-Control-Based Approaches

این کتاب رویکردهای قوی جایگزینی را برای کنترل طراحی برای دسته مهمی از سیستم‌هایی که مشخصه با کشتی‌ها و سازه‌های اقیانوس پیما مرتبط است در اختیار خوانندگان قرار می‌دهد. این سیستم‌ها که شامل کشتی‌های جرثقیل، جرثقیل‌های سواری، گیمبال‌های رادار و وینچ دمای و عمق هدایت هستند، به‌عنوان دستکاری‌کننده با پایه‌های نوسانی مدل‌سازی می‌شوند. یک رویکرد طراحی مبتنی بر چارچوب کنترل H-Infinity است که از ترکیب موثر کنترل PD، یک پلی توپ ماتریس توسعه‌یافته و یک روش تحلیل پایداری قوی با فرم ضریب وابسته به حالت بهره می‌برد. دیگری مبتنی بر کنترل حالت لغزشی با استفاده از برخی سطوح لغزشی غیرخطی جدید است. این مدل نشان می‌دهد که چگونه می‌توان کنترل حرکت موفقی را با سرکوب نوسانات پایه و در حضور عدم قطعیت به دست آورد. این نه تنها برای سیستم‌های مهندسی اقیانوسی که مشکلاتی که در اینجا به آنها اشاره می‌شود، مهم است، بلکه به طور کلی به عنوان یک پلت فرم معیار برای کنترل حرکت قوی با رد اختلال مهم است.

محققان علاقه‌مند به کنترل قوی سیستم‌های مکانیکی که بر روی ناپایدار کار می‌کنند، هستند. پایگاه ها این تک نگاری را ارزشمند خواهند یافت. برنامه های MATLAB® و Simulink® برای دانلود در دسترس هستند تا روش های توضیح داده شده در متن را برای درک آسان تر کنند و به خوانندگان اجازه دهند تا رویه های عملی را در دست اول تجربه کنند.

This book provides readers with alternative robust approaches to control design for an important class of systems characteristically associated with ocean-going vessels and structures. These systems, which include crane vessels, on-board cranes, radar gimbals and a conductivity temperature and depth winch, are modelled as manipulators with oscillating bases. One design approach is based on the H-infinity control framework exploiting an effective combination of PD control, an extended matrix polytope and a robust stability analysis method with a state-dependent coefficient form. The other is based on sliding-mode control using some novel nonlinear sliding surfaces. The model demonstrates how successful motion control can be achieved by suppressing base oscillations and in the presence of uncertainties. This is important not only for ocean engineering systems in which the problems addressed here originate but more generally as a benchmark platform for robust motion control with disturbance rejection.

Researchers interested in the robust control of mechanical systems operating on unstable bases will find this monograph valuable. MATLAB® and Simulink® programs are available for download to make the methods described in the text easier to understand and to allow readers to experience practical procedures at first hand.