کنترل کننده ردیاب (Tracking Controller)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع کنترل کننده ها (Controller) را در آموزش زیر شرح دادیم :
کنترل کننده ردیاب (Tracking Controller) :
کنترل برای دنبال کردن یک مسیر یا سیگنال مرجع متغیر با زمان
کنترل کننده ردیاب یا Tracking Controller یک کنترل کننده است که هدف آن این است که خروجی سیستم یک سیگنال مرجع متغیر با زمان (r(t)) را دنبال کند. این در مقابل کنترل تنظیم کننده (regulator) است که هدفش نگهداشتن خروجی در یک مقدار ثابت است. ردیابی می تواند شامل دنبال کردن یک مسیر از پیش تعریف شده (مثلا برای یک ربات) یا یک سیگنال متغیر (مثلا توان در یک اینورتر) باشد.
عملکرد ردیاب معمولا با معیارهایی مانند خطای ردیابی
\[ e(t) = r(t) - y(t) \]و سرعت همگرایی ارزیابی می شود.
\[ \lim_{t \to \infty} |y(t) - r(t)| = 0 \quad \text{(هدف ردیابی مجانبی)} \]کاربردها: ربات های صنعتی (دنبال کردن مسیر)، ماشین های CNC، آنتن های راداری (دنبال کردن هدف)، سروو موتورها، کنترل خودروهای خودران (دنبال کردن مسیر).
✅ مزایا: امکان دنبال کردن مسیرهای پیچیده، دقت بالا در کاربردهای حرکتی.
⚠️ معایب: طراحی پیچیده تر از تنظیم کننده، نیاز به پیش آگاهی از مسیر (در برخی روش ها).
روش های طراحی ردیاب شامل: کنترل با پیش خور (برای مسیرهای معلوم)، کنترل تطبیقی (برای مسیرهای نامعلوم)، کنترل مد لغزشی (برای ردیابی مقاوم)، و کنترل پیش بین (MPC) که ذاتا برای ردیابی مناسب است.
مثال: یک ربات جوشکار باید یک مسیر پیچیده را روی بدنه خودرو دنبال کند. کنترل کننده ردیاب با دریافت نقاط مسیر در هر لحظه، خطا را محاسبه کرده و فرمان مناسب به موتورها ارسال می کند.
در سیستم های خطی، برای ردیابی مجانبی یک ورودی پله، وجود انتگرال گیر در حلقه لازم است. برای ردیابی سیگنال های سینوسی، از کنترل کننده های رزونانسی استفاده می شود.
