ABSTRACT

Chattering phenomenon around sliding surface and sliding control law makes some drawbacks for control problems while using sliding mode controller. In practice, some actuators are unable to satisfy from the phenomenon. Therefore the paper presents a method using sliding mode controller with type PID (Proportional integral derivative) based sliding surface for controlling nonlinear system. The solution is proposed for reducing chattering phenomenon surrounding sliding surface and sliding control law. The algorithm is applied to control one degree of freedom robot manipulator. Simulation results are implemented basing on Simulink software of MATLAB as following: the response of one degree of freedom manipulator tracking desired signal with overshoot 0.02%, settling time 3.1s, steady-state error being not worth considering, the chattering phenomenon round sliding surface and sliding control law being completely eliminated.

Keywords: Sliding mode controller, PID, robot manipulator

Title: PID type sliding surface based sliding mode controller

TóM TắT

Hiện tượng dao động quanh mặt trượt cũng như trong luật điều khiển trượt đã gây nhiều khó khăn cho bài toán điều khiển khi sử dụng bộ điều khiển trượt. Trong thực tế, hiện tượng này có thể làm cho các thiết bị chấp hành không thể đáp ứng được. Do đó, bài báo trình bày một giải pháp sử dụng bộ điều khiển trượt để điều khiển đối tượng phi tuyến với hàm trượt được thiết kế dựa trên PID. Giải pháp trên được đề nghị nhằm giảm thiểu hiện tượng dao động quanh mặt trượt và dao động trong luật điều khiển. Giải thuật này được áp dụng để điều khiển đối tượng hệ tay máy một bậc tự do. Kết quả mô phỏng dựa trên phần mềm Simulink của MATLAB cho thấy: Đáp ứng của hệ tay máy bám theo tín hiệu mong muốn với độ vọt lố 0.02%, thời gian xác lập 3.1s, sai số xác lập không đáng kể, loại bỏ được hiện tượng dao động quanh mặt trượt và trong luật điều khiển trượt.

Từ khóa: Bộ điều khiển trượt, PID, hệ tay máy