Khử sai số xác lập trong bài toán điều khiển quỹ đạo tàu thủy bằng phương pháp điều khiển trượt-tích phân

Tóm tắt

Bài báo này trình bày việc thiết kế và phân tích một bộ điều khiển trượt - tích phân ISMC (Integral Sliding Mode Control) nhằm giải quyết bài toán điều khiển bám quỹ đạo cho mô hình tàu thủy sáu bậc tự do 6-DOF. Các bộ điều khiển trượt SMC truyền thống, mặc dù có tính bền vững cao trước nhiễu và bất định của mô hình, thường tồn tại sai số xác lập khi hệ thống chịu tác động của các nhiễu hằng hoặc biến đổi chậm. Bằng cách tích hợp một thành phần tích phân vào trong mặt trượt, bộ điều khiển ISMC được đề xuất có khả năng loại bỏ sai số tĩnh hiệu quả, đảm bảo độ chính xác bám quỹ đạo vượt trội. Tính ổn định của hệ thống được chứng minh chặt chẽ dựa trên lý thuyết ổn định Lyapunov. Các kết quả mô phỏng trên phần mềm MATLAB/Simulink được thực hiện để so sánh hiệu năng của bộ điều khiển ISMC và SMC, PID truyền thống, qua đó khẳng định tính ưu việt của phương pháp được đề xuất.