طراحی و پیاده‌سازی کنترل‌کننده مقاوم برای بازوی ماهر رباتیک

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: طراحی و پیاده‌سازی کنترل‌کننده مقاوم برای بازوی ماهر رباتیک

ارائه دهنده: Provider: محمد یزدانی

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر سهیل گنجه‌فر

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر مجید غنی‌ئی دکتر سید منوچهر حسینی

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: دوشنبه 25 اسفند 99 ، ساعت 11:30

مکان ارائه: Place of presentation:

چکیده: Abstract: در این پژوهش، دو طرح کنترل مقاوم بدون چترینگ، با همگرایی زمان‌ثابت برای سیستم‌های غیرخطی مرتبه اول و دوم، در حضور نامعینی‌های مدل و اغتشاشات خارجی پیشنهاد شده است. رهیافت‌های کنترلی، با معرفی سطوح لغزشی ترکیبی نوین پایه‌گذاری شده‌اند. این سطوح لغزشی، متشکل از دو حلقه هستند و در هر دو حلقه داخلی و خارجی، از مدهای لغزشی ترمینال غیرتکین زمان‌ثابت انتگرالی جدید، استفاده شده است. استفاده از این سطوح لغزش ترکیبی می-تواند همگرایی حالت‌های سیستم را در زمان کران‌دار، مستقل از شرایط اولیه سیستم و بدون مشکل تکینگی ضمانت کند. به‌علاوه، این ساختار وقفه رسش را به‌طور قابل‌ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد و در نتیجه قوام و سرعت پاسخ‌گذاری سیستم افزایش می‌یابد. در رهیافت‌های پیشنهادی، الگوریتم فراپیچش تطبیقی به‌عنوان قانون کنترل سوئیچینگ مورد استفاده قرار گرفته است که راهبرد بدون چترینگ و کنترل پیوسته، بدون وابستگی به دانش قبلی از کران آشفتگی‌ها را فراهم می‌کند. در پژوهش حاضر، ابتدا مسئله چالش‌برانگیز کنترل موقعیت/ نیروی یک بازوی ماهر مفصلی سه درجه آزادی بدون حسگر نیرو، در محیط نامعین و در حضور نامعینی‌های مدل و اغتشاشات خارجی در نظر گرفته شده، سپس، طرح کنترلی ارائه‌شده برای سیستم‌های مرتبه دوم برای آن به‌کار گرفته شده است. در این رهیافت، نامعینی‌های مدل و نیروی عکس‌العمل بین ربات و محیط، توسط دو رؤیت‌گر هوشمند مجزا مبتنی‌بر شبکه‌های عصبی موجک، تخمین زده می‌شوند و یک تخمین‌گر خطا، خطای شبکه‌های‌ عصبی را جبران می‌کند. بنابراین، الگوریتم کنترلی به مدل دقیق سیستم وابسته نخواهد بود و کنترل موقعیت/ نیروی سیستم بدون نیاز به حسگر نیرو امکان‌پذیر می‌گردد. به‌علاوه، برخلاف کارهای تحقیقاتی ارائه شده در حوزه کنترل موقعیت/ نیروی بدون حسگر، همگرایی زمان محدود حالت‌های سیستم فراهم می‌شود. همچنین، الگوریتم کنترلی به‌گونه‌ای طراحی شده است که امکان تعامل بازو با محیط نامعین را فراهم می‌کند و کنترل تماسی نرم به هنگام گذار از فضای آزاد به فضای مقید، محقق می‌شود. سپس، طرح ارائه شده برای سیستم‌های مرتبه اول به‌منظور کنترل گشتاور موتورهای DC مغناطیس‌دائم در حضور آشفتگی‌ها، مورد استفاده قرار گرفته است که قادر ‌است همگرایی زمان محدود حالت سیستم را فراهم ‌کند درحالی‌که روش‌های پیشین فاقد این ویژگی هستند. مشابه مسئله اول، مجموع گشتاور طرف بار و اغتشاشات، بر اساس رهیافت حسگر نرم مبتنی‌بر شبکه عصبی موجک تطبیقی، تخمین زده شده و در حلقه کنترل جبران می‌شوند. در نهایت، پایداری و همگرایی زمان‌ثابت سیستم‌های کنترلی با استفاده از تئوری لیاپانوف اثبات شده است. کارایی و اثربخشی طرح‌های کنترلی به کمک شبیه‌سازی ارزیابی شده است و سپس برای تأیید نتایج شبیه‌سازی‌ها و نیز بررسی عملی بودن آن‌ها، پیاده‌سازی‌های واقعی از طرح‌های کنترلی ارائه شده است. واژه‌های کلیدی: مد لغزشی ترمینال غیرتکین زمان‌ثابت انتگرالی، الگوریتم فراپیچش تطبیقی، رؤیت‌گر شبکه عصبی موجک، کنترل موقعیت/ نیرو، بازوی ماهر رباتیک.

فایل: ّFile: تنزيل فایل