مدل سازی دینامیکی و طراحی کنترلر مدرن برای کنترل موقعیت گوی در سیستم غیرخطی گوی و میله

در این مقاله از رهیافت کنترل مدرن در طراحی کنترلر مناسب برای تعیین موقعیت گوی بر روی میله استفاده شده است. در ابتدا برای سیستم گوی و میله یک مدل دینامیکی غیرخطی در نظر گرفته شده و پس از آن معادلات حاکم در فرم فضای حالت بصورت خطی شده با استفاده از ماتریک ژاکوبین بیان شده است. از آنجایی که سیستم گوی و میله یک سیستم غیرخطی ناپایدار است، لذا بایستی برای پایدارسازی موقیعت آن بر روی میله یک کنترلر طراحی گردد تا با اندازه گیری موقعیت گوی در هر لحظه فرمان مناسب به موتور ارسال گردد. برای تعیین ضرایب فیدبک حالت این کنترل کننده از رابطه ی آکرمن استفاده شده است. در انتها رویتگر مناسب برای تخمین متغیرهای حالت طراحی می گردد.