11953

11953

طراحي روش كنترل تركيبي مد لغزشي– PID در بازوي مكانيكي فضايي با حضور عدم قطعيت ها

كارشناسي ارشد

برق

1392

1392

دكتر حسين بلندي

در اين پايان نامه يك روش كنترل مد لغزشي- PIDبراي بازوي مكانيكي فضايي با ساختار پايه آزاد طراحي مي شود. مهمترين چالشي كه در ساختار پايه آزاد وجود دارد٬ ديناميك هاي غير خطي بسيار پيچيده اي مي- باشد كه در اثر بر هم كنش بين پايه و بازوي مكانيكي ايجاد مي شود. بنابراين بايستي به دنبال راه حلي بود تا اين ديناميك پيچيده را به صورت ساده تري مدل كرد. مدل (Dynamically equivalent manipulator) DEM نگاشتي را ارائه مي دهد كه از يك بازوي مكانيكي فضايي پايه آزاد با ديناميك بسيار پيچيده٬ يك بازوي مكانيكي با پايه ثابت بدست خواهد آمد. با استفاده از اين روش مدل سازي ديناميكي٬ پارامتر هاي سيستم خطي سازي شده، كه اين سهولت در استخراج معادله ديناميكي سيستم را به همراه دارد. در اثراستفاده از روش مدل سازي DEM باند عدم قطعيت ها افزايش مي يابد. به منظور كنترل اين سيستم همراه با عدم قطعيت٬ كنترل مد لغزشي به عنوان يك كنترل از دسته مقاوم مناسب مي باشد. با توجه به استلزام دقت بالا در عملكرد سيستم٬ استفاده از روش مد لغزشي به تنهايي مناسب نمي باشد. لذا بايستي به همراه اين روش از رويكرد كنترل ديگري به منظور جبران كاستي هاي روش كنترل مدلغزشي استفاده كرد. بنابر اين، كنترل PID به صورت سطح لغزش PID گونه در ساختار كنترل لحاظ مي شود. براي تنظيم ضرايب٬ از دو رويكرد بهره بالا و منطق فازي استفاده مي شود. استفاده از بهره بالا منجر به كاهش زمان رسيدن به سطح لغزش مي شود٬ ولي افزايش نوسانات را به همراه دارد. رويكرد فازي به عنوان يك روش هوشمند بر اساس خطاي موجود به صورت بر خط ضرايب سطح لغزش را تنظيم مي كند. با استفاده از رويكرد فازي مسئله نوسانات از بين مي رود و پاسخ هايي كاملا هموار در اختيار مي گذارد. با توجه به اين كه تنظيم ضرايب به صورت بر خط و بر اساس خطاي موجود مي باشد٬ عملكرد بسيار مناسبي را در مقابل عدم قطعيت ها و اغتشاشات فراهم مي كند. كلمات كليدي: بازوي مكانيكي فضايي٬ ساختار پايه آزاد ٬ مدل DEM٬ كنترل مد لغزشي_PID ٬ بهره بالا٬ تنظيم فازي