طراحی یک کنترل‌کننده سوییچینگ برای کنترل موقعیت ارابه و زاویه یک پاندول معکوس در معرض اغتشاش

در این مقاله یک روش نوین بر پایه کنترل سوییچینگ مبتنی بر دو منطق سوییچینگ شامل شاخص هریس و ناظر فازی در حضور اغتشاش، جهت کنترل موقعیت و زاویه پاندول معکوس پیشنهاد می‌گردد. شاخص هریس به وسیله‌ی پارامترهای مارکوف و واریانس خروجی حلقه کنترل یک سیستم قابل محاسبه است.  برای آن‌که بتوان عملکرد سوییچینگ را نشان داد، برای اولین بار  از چند کنترل‌کننده متفاوت به‌منظور استفاده از مزایای آن‌ها در یک سیستم غیرخطی در معرض اغتشاشی با توان متغیر، پیشنهاد شده است. طراحی روش پیشنهادی شامل سه مرحله است. ابتدا کنترل‌کننده‌های تناسبی- انتگرالی- مشتق‌گیر، رگولاتور خطی مرتبه دوم و کنترل مد لغزشی طراحی می‌گردند. سپس شاخص هریس و در نهایت ناظر فازی طراحی می‌گردد. وظیفه شاخص هریس انتخاب مناسب‌ترین کنترل‌کننده از میان کنترل‌کننده‌های موجود به‌عنوان منطق سوییچینگ اول است. ناظر فازی، وظیفه نظارت و بهبود عملکرد شاخص هریس را به‌عنوان منطق سوییچینگ دوم بر عهده دارد. نتایج شبیه‌سازی‌های عددی نشان می‌دهد که روش کنترلی پیشنهادی در هر لحظه و با توجه به تغییرات اغتشاش، کنترل‌کننده مناسب را به‌منظور کنترل سیستم انتخاب می‌کند که در نتیجه نسبت به پاسخ یک کنترل‌کننده، دامنه سیگنال کنترلی کمتر، چترینگ کمتری و کاهش حساسیت نسبت به اغتشاش را ایجاد می‌نماید.