8407

8407

كنترل تطبيقي سختي در بازوهاي موازي افزونه درتحريك

كارشناسي ارشد

برق - كنترل

شهريور 1390

شهريور 1390

دكتر سجاديان

چكيده چكيده يكي از انواع بازوهاي مكانيكي، تحت عنوان بازوهاي افزونه قرار ميگيرند. اين بازوها به منظور افزايش مهارت، دقت، قابليت اطمينان، مقاومت در برابر اغتشاشات خارجي و ... طراحي گرديدهاند. به گروه بزرگي از اين نوع بازوها، بازوهاي افزونه در تحريك اطلاق ميشود كه داراي تعداد عملگرهاي اضافي، نسبت به آنچه در فضاي كاري و براي انجام يك فرآيند مورد نياز است، هستند. در بازوهاي افزونه ميبايستي مسئله افزونگي حل گردد تا بتوان از مزاياي اين نوع بازوها به نحو مطلوب استفاده كرد. در اين رساله در ابتدا روشهاي حل افزونگي در حوزه سينماتيك و ديناميك، به منظور برآورده نمودن اهداف ثانويه در كنار كنترل مسير بازوهاي مكانيكي، مورد بررسي قرار گرفتهاند. يكي از اهداف ثانويه كه تأثير بسزايي در مقاومت در برابر اغتشاشات و همچنين ميزان بار قابل حمل بازو دارد، مسئله سختي در بازوي مكانيكي ميباشد. روابط ديناميكي و سينماتيكي براي كليه رباتهاي افزونه در تحريك و همچنين يك بازوي مسطح سه درجه آزادي بسط داده شده است. براي كنترل موقعيت و همچنين بهبود كارآيي بازوي فوق از يك كنترل كنندهي لغزشي تطبيقي استفاده شده است كه باعث مقاومت مكانيزم در برابر عدم قطعيتهاي سيستمي و همچنين عدم قطعيتهاي غير خطي نظير اصطكاك ميگردد. همچنين اثبات پايداري كنترلكننده لغزشي تطبيقي فوق به روش لياپانوف ارائه گرديده است. در راستاي استفاده از مزيتهاي بازوي افزونهي فوق از دو روش براي بهبود سختي استفاده شده است. در روش اول با استفاده از تعريف يك تابع هزينهي خطا و با استفاده از روش آموزشي گراديان نزولي، سيستم فازي طراحي گرديده تا تابع هزينه را حداقل نمايد و در روش دوم با استفاده از بهينهسازي توزيع گشتاور در كنار كنترل سختي سعي شده است علاوه بر كنترل سختي ميزان انرژي مصرفي عملگرها حداقل گردد. نتايج شبيه سازي نشان دهندهي اين موضوع ميباشد كه ميتوان با استفاده از كنترل سختي، مقاومت مكانيزم ربات را در برابر اغتشاشات خارجي، در قياس با روشهاي كنترلي مرسوم افزايش