ارائه روشی برای تنظیم کنترل کننده pid بازوی روباتیک با استفاده از الگوریتم رقابت استعماری
Abstract
کنترل کننده های pid از محبوب ترین مکانیزم کنترل حلقه بسته با فیدبک از سال ????بوده است، و به طور گسترده ای در کنترل کارخانه های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. به دلیل توانایی های این کنترل کننده، از آن می توان به راحتی در اجرای فرآیندهای کنترل صنعتی بهره برد. کنترل کننده pid، تلاش می کند خطای بین خروجی اندازه گیری شده فرآیند و خروجی مورد نظر را تصحیح به طوری که تا آنجا که ممکن است پاسخ های گذرا و پایدار سیستم افزایش یابد. اگر چه این کنترل کننده ها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند، ولی همچنان تنظیم آن زمینه پژوهش در قلمرو مجامع دانشگاهی و صنعتی مهندسی کنترل می باشد، این در حالی است که تاکنون روش های مختلف پیشنهاد شده است. در میان آن ها، روش زیگلر و نیکولز به عنوان یک روش بسیار محبوب (زیگلر و نیکولز، ????) عنوان می گردد.الگوریتم رقابت استعماری (ica) یکی از الگوریتم های بهینه سازی تکاملی است که با الهام از فرایند اجتماعی و سیاسی از رقابت امپریالیستی است. در مقایسه با الگوریتم های بهینه سازی تکاملی متعارف، ica ثابت کرده است که دارای قابلیت های بهتری است. همانند سایر الگوریتم هایتکاملی، این الگوریتم با جمعیت اولیه تصادفی شروع می شود. هر فردی از جمعیت یک کشور نامیده می شود و آن ها را به صورت آرایه ای از مقادیر متغیر نشان می دهند.در رقابت استعماری، هر امپراتوری، تلاش می کند تا مستعمرات امپراتوری های دیگر را در اختیار گرفته و آن ها کنترل نماید. به تدریج قدرت امپراتوری ضعیف تر، کاهش یافته و در نتیجه یکی از آن ها قدرتمندتر خواهد شد. معمولاً این رقابت با انتخاب برخی ضعیف ترین مستعمرات از ضعیف ترین امپراتوری انجام می شود و در میان تمام امپراتوری ها برای تملک مستعمرات ایجاد رقابت می کند. در این رقابت، احتمال تملک مستعمرات فوق، بر اساس قدرت کلی هر کدام از امپراتوری ها تخمین زده می شود. هر امپراتوری که نتواند در این رقابت موفق شود و قدرت خود را افزایش ندهد (و یا حداقل از کاهش قدرت خود جلوگیری کند) حذف خواهد شد. رقابت امپریالیستی به تدریج در نتیجه افزایش قدرت امپراتوری های بزرگ و کاهش قدرت امپراتوری های ضعیف تر است. به تدریج قدرت امپراتوری ضعیف کاهش یافته تا آنجایی که موجب سقوط آنها خواهد شد. در پیاده سازی این مدل مستعمرات امپراتوری های سقوط بین امپراتوری های دیگر توزیع خواهد شد. روش فوق باعث همگرایی همه کشورها به یک کشور خواهد شد، به طوری که در نهایت تنها یک امپراتوری در جهان وجود داشته باشد و باقی کشورهای دیگر مستعمرات این امپراتوری محسوب خواهند شد.در این پایان نامه، بازوهای روباتیک را معرفی و سیستم های کنترلی و مهمترین ویژگی های آن را بررسی می کنیم.پس از تشریح الگوریتم رقابت استعماری با استفاده از آن به طراحی کنترل کننده pid برای سیستم مطرح شده که در این جا بازوی روباتیکی است، می پردازیم.نهایتاً با استفاده از نرم افزار matlab سیستم را تجزیه و تحلیل نموده و نتیجه گیری می کنیم