نام پژوهشگر: عاطفه حبیب اللهی

طراحی مسیر بهینه، کنترلر و رویتگر برای منیپولاتور با مفصل انعطاف پذیر
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان 1390
  عاطفه حبیب اللهی   عباس دیدبان

یکی از کارهایی که رباتهای منیپولاتور بطور مکرر انجام می دهند، حرکت بین نقاط مشخص شده در فضای کاری می باشد. طراحی حرکت بهینه یکی از مهمترین کاربردها برای رباتهای منیپولاتور میباشد. هدف اصلی آن تولید یک مسیر مطلب میباشد، چنانکه مسیر پیموده شدهو یا زمان طی مسیر با کمترین انرژی مصرفی حداقل گردد. هدف این پایان نامه، تعیین مسیر بهینه برای منیپولاتورهای با مفصل انعطاف پذیر در حرکت نقطه به نقطه میباشد.با استفاده از روش اویلر-لاگرانژ معادلات دینامیکی استخراج می شود. سپس مسئله طراحی مسیر بهینه را به فرم یک مسئله کنترل بهینه تعریف نموده و با روش حل غیر مستقیم آن را حل خواهیم نمود. در این روش با استفاده از اصل مینیمم پونتریاگن شرایط بهینگی بدست می آید که منجر به فرم استاندارد یک مسئله مقدار مرزی دو نقطه ای میشود. این مسئله با برنامه matlab قابل حل خواهد بود. مسیر بهینه و ورودی های کنترلی بدست آمده از این روش می توانند همانند سیگنال مرجع در ساختار کنترلی منیپولاتور مورد استفاده قرار گیرند. در شبیه سازی کنترل کننده سیستم، از قوانین کنترلی بازخورد حالت و بازخورد خطی سازی شده استفاده گردید. انتخاب این روشها به دلیل بررسی عملکرد سیستم با ساده ترین و کاملترین روش کنترلی برای منیپولاتورهای انعطاف پذیر می باشد. سپس رویتگر اغتشاش بر پایه معیار پایداری لیاپانوف بطور مجزا طراحی گردید. ایده اصلی در این روش آن است که غیرخطی های مکانیکی، دینامیک های مدل نشده و اغتشاشات خارجی تحت عنوان اغتشاش تعریف گردند. در پایان کنترل ردگیری همچون مثالی برای بررسی رویتگر طراحی شده مورد استفاده قرار می گیرد.