کنترل کننده جبران ساز اغتشاش (Disturbance Compensator)، در ریاضیات (Mathematics)
انواع کنترل کننده ها (Controller) را در آموزش زیر شرح دادیم :
کنترل کننده جبران ساز اغتشاش (Disturbance Compensator) :
جبرانساز برای خنثی کردن اثر اغتشاش
کنترل کننده جبران ساز اغتشاش یا Disturbance Compensator معمولا به یک جزء اضافی در ساختار کنترل اشاره دارد که وظیفه آن تخمین و جبران اثر اغتشاش است. این جبرانساز می تواند به صورت پیش خور (اگر اغتشاش اندازه گیری شود) یا به صورت مبتنی بر مشاهده گر (اگر اغتشاش اندازه گیری نشود) عمل کند. مشاهده گر اغتشاش (Disturbance Observer - DOB) یک مثال معروف است.
DOB با استفاده از مدل معکوس سیستم و یک فیلتر، اغتشاش و عدم قطعیت را تخمین زده و سیگنال جبرانی به ورودی کنترل اضافه می کند.
\[ \hat{d} = Q(s) (G_n^{-1}(s) y - u) \] \[ u = u_{fb} - \hat{d} \]کاربردها: کنترل سروو موتورها (برای جبران اصطکاک و بار متغیر)، کنترل ربات ها، کنترل دیسک سخت، کنترل فرآیندهای صنعتی، سیستم های قدرت.
✅ مزایا: جبران اغتشاشات بدون نیاز به سنسور اضافی، بهبود پایداری و عملکرد، سادگی نسبی.
⚠️ معایب: نیاز به مدل نسبتا دقیق، حساسیت به نویز اندازه گیری (در فرکانس های بالا)، محدودیت پهنای باند فیلتر.
طراحی DOB شامل انتخاب یک فیلتر Q(s) با پهنای باند مناسب است. پهنای باند بالا باعث جبران بهتر اغتشاشات سریع می شود اما نویز را نیز تقویت می کند. پهنای باند پایین نویز را کم می کند اما اغتشاشات کندتر جبران می شوند.
مثال: یک موتور DC در یک بازوی رباتیک. بار روی موتور متغیر است (اغتشاش). یک مشاهده گر اغتشاش با استفاده از مدل موتور و اندازه گیری جریان و سرعت، گشتاور اغتشاشی را تخمین زده و یک جبران ساز به ولتاژ اعمال می کند تا اثر آن خنثی شود.
