کنترل غیر خطی بهینه ی جرثقیل های حامل کانتینر، با استفاده از معادلات ریکاتی وابسته به حالت(sdre)

هدف اصلی از انجام این پروژه، طراحی یک کنترل کننده ی غیرخطی بهینه به منظور حذف تاب خوردن جرثقیل های حامل کانتینر می باشد. معمولاً کنترل کننده ها برای این دسته از سیستم ها طوری طراحی می شوند که بار را با بیشترین سرعت وکم ترین تاب خوردن از مبدا به مقصد بتوان حمل نمود. به طوریکه به هنگام رسیدن به مقصد، این تاب خوردن کاملاً از بین رفته باشد. در این پروژه، کنترل کننده را، با ایجاد درجات آزادی اضافی به سیستم مکانیکی، جدا از ارابه طراحی می کنیم. با این کار کنترل کننده در حمل بار تداخلی ایجاد نکرده و در نتیجه سرعت حمل و نقل افزایش می یابد. به منظور وفاداری به غیرخطی بودن سیستم، از کنترل کننده ی بهینه ی غیرخطی استفاده می کنیم. این کنترل کننده ها، توسعه یافته ی کنترل کننده بهینه ی خطی می باشند. به طوری که در آن ها معادلات ریکاتی وابسته به حالت خواهند شد. در این پروژه هر دو مدل دو و سه بعدی جرثقیل های حامل کانتینر استخراج و کنترل می شوند. مشاهده می شود که ما حتی قادر به حذف هر دو هر حرکت پیچشی و تاب خوردن جرثقیل، با شتاب حرکتی قابل قبول ارابه خواهیم بود. در فصل دوم به معرفی کنترل کننده های بهینه ی غیرخطی (sdre) به عنوان توسعه یافته ی کنترل کننده ی خطی بهینه (lqr)، به طوریکه معادلات ریکاتی در آن وابسته به حالت می باشند، می پردازیم. پس از مروری بر تاریخچه ی استفاده از این کنترل کننده ها به روش های مختلف طراحی این کنترل کننده ها، شرایط خاص و سایر نکات مربوط به آن می پردازیم. در فصل سوم به مدل سازی غیر خطی و طراحی کنترل کننده ی غیرخطی sdre برای مدل دو بعدی این دسته از جرثقیل ها می پردازیم. در فصل چهارم، به مدل سازی سه بعدی جرثقیل های حامل کانتینر و کنترل آن می پردازیم. مشکل اصلی در مدل سازی سه بعدی این دسته از جرثقیل ها خواهد بود. همانطور که پیش تر نیز گفته شد، اهمیت استفاده از این مدل ها در کنترل حرکات پیچشی می باشد. ما در این فصل با ورودی کنترلی جداگانه ای این نوع از حرکات را کنترل خواهیم کرد. اتفاقاً یکی از حسن های کنترل کننده های sdre در سادگی طراحی یک کنترل کننده ی غیرخطی و چند متغیره می باشد. در فصل پنجم نیز به ارایه ی نتایج و پیشنهادات برای ادامه ی کار در این زمینه می پردازیم.