کنترل تطبیقی نیروی بازوی ربات بدون سنسور نیرو بر اساس تخمین پارامترهای محیط و ربات

پایان نامه
چکیده

امروزه با توسعه روزافزون صنعت رباتیک و افزایش نیاز به بازوهای صنعتی در انجام امور طاقت فرسا، دغدغه اصلی طراحان کنترل را برطرف کردن مشکلات موجود در کنترل این سیستم ها تشکیل می دهد. مشکلاتی از قبیل ساده تر کردن سخت افزار و در عین حال افزایش کارایی کنترل کننده. یکی از زمینه ها یی که می توان ساختار ربات را ساده نمود حذف سنسورهای متعدد در ربات و واگذاری این وظیفه به عهده کنترل کننده ها است. در این پایان نامه روش های کنترلی برای تخمین نیروی خارجی وارد به ربات و همچنین کنترل آن ارائه شده است که نیاز به نصب سنسور نیرو را در رباتها رفع می کند. این روش ها به ترتیب شامل تخمین زن تطبیقی نیرو، تخمین زن تطبیقی محیط خطی، و تخمین زن محیط غیر خطی با استفاده از شبکه عصبی موجک می شود که همه آن ها برای تخمین نیروی وارده به مجری نهایی طراحی شده اند و پارامترهای آن ها با قوانین وفقی طراحی شده به روز می شوند. در تخمین زن های محیط علاوه بر اندازه گیری نیرو با استفاده از آن ها، تخمین آنها در کنترل کننده تعقیب نیرو مورد استفاده قرار می-گیرد. در روند اثبات پایداری هر روش اثبات رسیدن مجری به مرز محیط در حالتی که ربات با محیط در تماس نیست نیز ارائه شده است. همچنین این کنترل های وفقی بر خلاف دیگر روش های کنترل نیرو بدون استفاده از سنسور نیرو که نیاز به مدل دقیق ربات دارند برای ربات هایی با نامعینی های پارامتری تعمیم داده شده است تا علاوه بر نیروی خارجی، پارامترهای نامعین ربات نیز تخمین زده شوند. مزیت دیگر این روش ها نسبت به روش های بر پایه مشاهده گرها رفع نیاز به محاسبه معکوس ماتریس ژاکوبین در محاسبه نیروی تخمینی ربات است. بنابراین نقاط تکین ربات محدودیتی در عملکرد کنترل کننده داخلی ایجاد نمی کنند. هرچند اکثر روش های بدون سنسور برای تنظیم نیرو استفاده شده اند، روش های ارائه شده کنترل تعقیب نیرو را در حالت بدون سنسور نیرو نیز امکان پذیر می کنند. برای نمونه یک ربات دو درجه آزادی واقع در صفحه افقی برای بررسی صحت نتایج به دست آمده در شبیه سازی ها استفاده شده است.

منابع مشابه

کنترل بینامبنای بازوی ربات با مدل‌سازی عصبی معکوس ماتریس ژاکوبین

سیستم کنترل خودفرمان بینایی، به سیستمی اتلاق می شود که از اطلاعات بازخوردی دوربین برای کنترل ربات استفاده می‌کند؛ تا ربات، از نقاط شروع دلخواه به نقطه هدف برسد. راه‌های متنوعی از جمله کنترل با استفاده از مدل ربات، طراحی کنترلگر بصورت مستقیم، و استفاده از ماتریس ژاکوبین در این زمینه مطرح شده است. اما، از آنجا که در بسیاری از مواقع، مدلی از ربات دردسترس نیست و یا بدست آوردن آن کاری دشوار و زمانبر...

متن کامل

کنترل مود لغزشی تطبیقی ربات متحرک

با توجه به دینامیک غیرخطی رباتهای متحرک چرخدار و حضور عدم قطعیت از کنترل مود لغزشی استفاده می شود. با این وجود، کنترل مود لغزشی با مشکل انتخاب حدود عدم قطعیت و وجود لرزش سیگنال کنترل مواجه است که عملکرد سیستم کنترل را تضعیف می نمایند. برای بهبود عملکرد، این مقاله کنترل نوین مود لغزشی تطبیقی را ارائه می نماید. نوآوری مقاله در ارائه مدل جدیدی از ربات در فضای حالت و بکارگیری رویکرد کنترل ولتاژ است...

متن کامل

کنترل فازی تطبیقی ربات تک چرخ الکتریکی

در این مقاله‏‌ برای نخستین بار طرح کنترل فازی تطبیقی ربات تک چرخ چهار درجه آزادی با وجود محرکه های الکتریکی ارائه می گردد. نوآوری دیگر مقاله ارایه مدل جدیدی از ربات تک چرخ چهار درجه آزادی برای اجرای راهبرد کنترل ولتاژ و راهبرد کنترل گشتاور است. دینامیک حرکت بصورت سیستم غیرخطی و چند متغیره با اثر متقابل بین ورودی ها و خروجی ها توصیف می گردد. ربات تک چرخ مانند آونگ وارون در وضعیت ناپایدار قرار دا...

متن کامل

کنترل ساختار متغیر ردگیری موقعیت بازوی ربات در فضای کار در حضور عدم قطعیت های ساختاری و غیرساختاری موجود در دینامیک و سینماتیک بازوی ربات

در بیشتر تحقیقاتی که تاکنون در حوزه ی کنترل موقعیت بازوی ربات انجام شده است، فرض بر این است که یا سینماتیک بازوی ربات و یا ماتریس ژاکوبین ربات از فضای مفصلی به فضای کار کاملاً معلوم است. در حالیکه هیچکدام از پارامترهای فیزیکی موجود در معادلات بازوی ربات را نمی توان با دقتی بالا محاسبه نمود. به علاوه وقتی که بازوی ربات جسمی را بر می دارد، عدم قطعیت ها در طول، جهت و نقطه ی تماس مجری نهایی با آن بر...

متن کامل

طراحی کنترل‌گر فازی با قابلیت تنظیم برخط برای کنترل بینامبنای بازوی ربات

درکنترل بینامبنا ربات از اطلاعات استخراج شده از حسگر بصری برای کنترل حرکت ربات استفاده می‌شود. در روش‌های سنتی کنترل بینامبنا، مدل ربات و مدل دوربین مورد نیاز است. به دست آوردن این مدل‌ها زمان‌بر و گاهی اوقات غیرممکن است. بنابراین در تحقیقات اخیر از روش‌های هوشمند برای مقابله با این چالش استفاده می‌شود. در این پژوهش ابتدا از یک کنترل­گر فازی ترکیبی برای کنترل بازوی ربات استفاده شده است. ورودی‌ه...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023