اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات38
تعداد شماره‌ها1,240
تعداد مقالات8,994
تعداد مشاهده مقاله7,844,822
تعداد دریافت فایل اصل مقاله4,706,440
سلطانپور, محمدرضا, خاکی, رضا. (1398). طراحی کنترل‌کننده برای یک ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی با روش مد لغزشی نهایی تطبیقی. پدافند الکترونیکی و سایبری, 15(3), 1-16.
محمدرضا سلطانپور; رضا خاکی. "طراحی کنترل‌کننده برای یک ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی با روش مد لغزشی نهایی تطبیقی". پدافند الکترونیکی و سایبری, 15, 3, 1398, 1-16.
سلطانپور, محمدرضا, خاکی, رضا. (1398). 'طراحی کنترل‌کننده برای یک ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی با روش مد لغزشی نهایی تطبیقی', پدافند الکترونیکی و سایبری, 15(3), pp. 1-16.
سلطانپور, محمدرضا, خاکی, رضا. طراحی کنترل‌کننده برای یک ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی با روش مد لغزشی نهایی تطبیقی. پدافند الکترونیکی و سایبری, 1398; 15(3): 1-16.

طراحی کنترل‌کننده برای یک ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی با روش مد لغزشی نهایی تطبیقی

مکانیک هوافضا
مقاله 1، دوره 15، شماره 3 - شماره پیاپی 57، آذر 1398، صفحه 1-16    اصل مقاله (1.63 M)
نوع مقاله: گرایش دینامیک، ارتعاشات و کنترل
نویسندگان
محمدرضا سلطانپور* 1؛ رضا خاکی2
1دانشکده برق دانشگاه هوایی شهید ستاری
2دانشگاه هوایی شهید ستاری
تاریخ دریافت: 19 دی 1396،  تاریخ پذیرش: 16 دی 1397 
چکیده
در این مقاله، کنترل مد لغزشی ترمینال تطبیقی برای سامانه ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی (MEMS) ارائه می­شود. برای این­ کار در ابتدا با استفاده از روش دینامیک وارون، دینامیک­های معلوم سامانه ژیروسکوپ ارتعاشی حذف می­شوند تا کران عدم­ قطعیت­های موجود کاهش یابد. سپس با طراحی بردار کنترل مد لغزشی ترمینال، سامانه حلقه بسته با حضور عدم­ قطعیت­های موجود، دارای پایداری مجانبی سراسری می­گردد. در این مقاله برای جلوگیری از بروز مشکل لرزش در ورودی کنترل، تخمین­گر تطبیقی ارائه می­شود که تنها دارای یک قانون تطبیقی است. اثبات ریاضی نشان می­دهد که سامانه حلقه بسته با کنترل­کننده­ مد لغزشی ترمینال تطبیقی پیشنهادی و در حضور عدم­ قطعیت­های موجود، دارای پایداری مجانبی زمان محدود سراسری است. برای نمایش عملکرد کنترل­کننده­ پیشنهادی و مقایسه­ آن با   کنترل­کننده­های مشابه، شبیه­سازی­هایی در چهار مرحله بر روی سامانه ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی پیاده­سازی می­شود. نتایج شبیه­سازی­ها، عملکرد مطلوب کنترل مد لغزشی ترمینال تطبیقی را نشان می­دهند.
کلیدواژه‌ها
ژیروسکوپ ارتعاشی میکروالکترومکانیکی؛ کنترل مد لغزشی ترمینال؛ عدم‌قطعیت؛ تخمین‌گر تطبیقی؛ کنترل مد لغزشی ترمینال تطبیقی؛ لرزش در ورودی کنترل
عنوان مقاله [English]
Design of a Conntroller for Using MEMS Vibrational Gyroscope System
نویسندگان [English]
mohammadreza soltanpor1؛ reza khaki2
1satari
2satari
چکیده [English]
An adaptive terminal sliding mode control scheme is presented for Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) vibrational gyroscope system in this paper. In this approach the dynamics of the vibrational gyroscope system is eliminated by using inverse dynamic method to reduce the bounds of existing uncertainties. the designed terminal sliding mode control vector is provided a global asymptotic stability for close loop system with uncertainties. In this paper, an adaptive estimator is proposed to prevent the occurrence of a chattering problem at the control input, which has only one law. The mathematical proof shows that the closed loop system, with proposed adaptive terminal sliding mode controller with uncertainties has a global asymptotic stability. Four-phase simulations are implemented on the MEMS vibrational gyroscope system to demonstrate the performance of the controller and compare it with other similar controllers. The simulation results show that the proposed adaptive terminal sliding mode controller has desired performance.
کلیدواژه‌ها [English]
MEMS Vibrational Gyroscope, Terminal Sliding Mode Control, Uncertainty, Adaptive Estimator, Adaptive Terminal Sliding Mode Control, Chattering
مراجع
  1. Barbour N. and Schmidt G.  “Inertial Sensor Technology Trends”, IEEE Sensors Journal, Vol. 1, No. 4, pp. 332-339, 2001.##
  2. Acar C. and Shkel A. “Four Degrees-of-Freedom Micromachined Gyroscope”, University of California, Irvine, 2001.##
  3. Acar C. and Shkel A. “MEMS Vibratory Gyroscopes: Structural Approaches to Improve Robustness”, Springer Science & Business Media, 2008.##
  4. Painter, C.C. and Shkel, A.M.  “Active Structural Error Suppression in MEMS Vibratory Rate Integrating Gyroscopes”, IEEE Sensors Journal, Vol. 3, No. 5, pp. 595-606, 2003.##
  5. Fei, J. and Zhou, J.  “Robust Adaptive Control of MEMS Triaxial Gyroscope Using Fuzzy Compensator”, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Part B (Cybernetics), Vol. 42, No. 6, pp. 1599-1607, 2012.##
  6. Leland, R.P.  “Adaptive control of a MEMS gyroscope using Lyapunov methods”, IEEE Transactions on Control Systems Technology, Vol. 14, No. 2, pp. 278-283, 2006.##
  7. Song, Z., Li, H., and Sun, K.  “Adaptive Dynamic Surface Control for MEMS Triaxial Gyroscope with Nonlinear Inputs”, Nonlinear Dynamics, Vol. 78, No. 1, pp. 173-182, 2014.##
  8. Zareh, M. and Soheili, S.  “A Modified Model Reference Adaptive Control with Application to MEMS Gyroscope”, Journal of Mechanical Science and technology, Vol. 25, No. 8, p.2061, 2011.##
  9. Zheng, Q., Dong, L., Lee, D. H., and Gao, Z. “Active Disturbance Rejection Control for MEMS Gyroscopes”, in American Control Conference, 2008, 2008, pp. 4425-4430: IEEE.##
  10. Fang, Y., Fei, J., Yang, Y., and Hua, M. “Adaptive Control of MEMS gyroscope Using Backstepping Approach”, in Control, Automation and Systems (ICCAS), 2014 14th International Conference on, 2014, pp. 361-366: IEEE.##
  11. Lu, C. and Fei, J. “Backstepping control of MEMS gyroscope using adaptive neural observer”, International Journal of Machine Learning and Cybernetics, Vol. 8, No. 6, pp. 1863-1873, 2017.##
  12. Utkin, V.I. “Sliding Modes in Control and Optimization”, Springer Science & Business Media, 2013.##
  13. Utkin, V. “Variable Structure Systems with Sliding Modes”, IEEE Transactions on Automatic control, Vol. 22, No. 2, pp. 212-222, 1977.##
  14. Khooban, M.H. and Soltanpour, M.R.  “Swarm Optimization Tuned Fuzzy Sliding Mode Control Design for a Class of Nonlinear Systems in Presence of Uncertainties”, Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, Vol. 24, No. 2, pp. 383-394, 2013.##
  15. Soltanpour, M.R., Zolfaghari, B., Soltani, M., and Khooban, M.H. “Fuzzy Sliding Mode Control Design for a Class of Nonlinear Systems with Structured and Unstructured Uncertainties”, International Journal of Innovative Computing, Information and Control, Vol. 9, No. 7, pp. 2713-2726, 2013.##
  16. Soltanpour, M.R., Khooban, M.H. and Soltani, M. “Robust Fuzzy Sliding Mode Control for Tracking the Robot Manipulator in Joint Space and in Presence of Uncertainties”, Robotica, Vol. 32, No. 3, pp. 433-446, 2014.##
  17. Veysi, M. and Soltanpour, M.R. “Voltage-base Control of Robot Manipulator Using Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control”, International Journal of Fuzzy Systems, Vol. 19, No. 5, pp. 1430-1443, 2017.##
  18. Fei, J. and Yuan, Z. “Dynamic Sliding Mode Control of MEMS Gyroscope”, in Control Applications (CCA), 2013 IEEE International Conference on, 2013, pp. 437-442: IEEE.##
  19. Batur, C., Sreeramreddy, T. and Khasawneh Q.  “Sliding Mode Control of a Simulated MEMS Gyroscope”, ISA Transactions, Vol. 45, No. 1, pp. 99-108, 2006.##
  20. Kuo, C.-L., Yau, H.-T., Lin, C.-H. and Tsui, C.-K. “Fuzzy Sliding Mode Control for a Gyroscope System”, in Mechatronics and Automation (ICMA), 2012 International Conference on, 2012, pp. 133-137 IEEE.##
  21. Ren, J., Zhang, R., and Xu, B.  “Adaptive Fuzzy Sliding Mode Control of MEMS Gyroscope with Finite Time Convergence”, Journal of Sensors, Vol. 2016, 2016.##
  22. Liang, X., Fei, J., and Xue, Y. “Adaptive Fuzzy Control of MEMS gyroscope Using Global Fast Terminal Sliding Mode Approach”, in Control and Robotics Engineering (ICCRE), 2017 2nd International Conference on, 2017, pp. 109-112: IEEE.##
  23. Fei, J. and Chowdhury, F. “Robust Adaptive Sliding Mode Controller for Triaxial Gyroscope”, in Decision and Control, 2009 held jointly with the 2009 28th Chinese Control Conference. CDC/CCC 2009. Proceedings of the 48th IEEE Conference on, 2009, pp. 5574-5579: IEEE.##
  24. Fei, J. “Robust Adaptive Vibration Tracking Control for a Micro-Electro-Mechanical Systems Vibratory Gyroscope with Bound Estimation”, IET Control Theory & Applications, Vol. 4, No. 6, pp. 1019-1026, 2010.##
  25. Wang, S. and Fei, J.  “Robust Adaptive Sliding Mode Control of MEMS Gyroscope Using T–S Fuzzy Model”, Nonlinear Dynamics, Vol. 77, No. 1-2, pp. 361-371, 2014.##
  26. Chu, Y. and Fei, J.  “Adaptive Global Sliding Mode Control for MEMS Gyroscope Using RBF Neural Network”, Mathematical Problems in Engineering, Vol. 2015, 2015.##
  27. Khalil, H.K.  “Noninear Systems”, Prentice-Hall, New Jersey, Vol. 2, No. 5, pp. 5-1, 1996.##
  28. Janardhanan, B. and Spurgeon, S. “Advances in Sliding Mode Control: Concept, Theory and Implementation”, ed: New York: Springer, 2013.##
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 3,340
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 999