رزومه


EN
علیرضا فرجی

علیرضا فرجی

استادیار

عضو هیئت علمی تمام وقت

دانشکده: دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

گروه: مهندسی برق - کنترل

مقطع تحصیلی: دکترای تخصصی

سال تولد: ۱۳۵۲

رزومه
EN
علیرضا فرجی

استادیار علیرضا فرجی

عضو هیئت علمی تمام وقت
دانشکده: دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - گروه: مهندسی برق - کنترل مقطع تحصیلی: دکترای تخصصی | سال تولد: ۱۳۵۲ |

Observer‐Based Coupling‐Coordinated Adaptive Hierarchical Sliding Mode Control for Underactuated Nonlinear Systems

نویسندگانمرضیه احمدی,علیرضا فرجی ارمکی
نشریهIET, The Journal Of Engineering
ضریب تاثیر (IF)ثبت نشده
نوع مقالهFull Paper
تاریخ انتشار2026-05-06
رتبه نشریهعلمی - پژوهشی
نوع نشریهالکترونیکی
کشور محل چاپایران
نمایه نشریهSCOPUS
کلید واژه هاadaptive control, asymptotic stability, hierarchical systems, nonlinear control systems, Time, varying systems, observers

چکیده مقاله

This paper proposes an observer-based coupling-coordinated adaptive hierarchical sliding mode control (CCAHSMC-LSMO) framework for underactuated nonlinear systems. Addressing limitations in conventional methods, the design explicitly incorporates natural coupling between state variables in the first-layer manifold. An adaptive moving sliding manifold adjusts slope values for faster convergence, while a variable switching gain balances robustness and chattering reduction. Furthermore, an LMI-based Luenberger sliding mode observer ensures accurate state estimation under measurement noise. Stability is rigorously proven using Lyapunov theory. Simulations on a rotary inverted pendulum demonstrate the method's superiority over conventional aggregated hierarchical sliding mode control. Quantitative results indicate significant improvements, including 26% reduction in tracking errors, 50% faster settling time and 81% reduction in control effort under measurement noise. The framework effectively handles matched and unmatched disturbances, time-varying parameters and multiplicative uncertainties. This integrated solution offers a practical and robust approach for complex underactuated systems, ensuring improved transient performance and reduced chattering without compromising stability.