21708

21708

طراحي و شبيه سازي كنترل كننده بازوي انعطاف پذير مبتني بر شكل دهي ورودي

كارشناسي ارشد

كنترل

1395

1398/10/4

دكتر مجيد اسماعيل زاده

برق

امروزه استفاده از بازوهاي انعطاف پذير، در صنايع مختلفي از جمله پزشكي، هوافضا و ... رو به افزايش بوده و دانش چگونگي پاسخ به مسائل ايجاد شده در اين حوزه نيز بسيار ضروري مي‌باشد. بازوي انعطاف پذير در حقيقت يك بازوي رباتيكي بوده كه داراي طول بسيار و قطر كم است. چنين بازويي نسبت به بازوي داراي ساختار صلب، داراي مسائل پيچيده تري در حوزه كنترل خود مي‌باشد. كنترل ارتعاشات ايجاد شده در هنگام فعاليت اين ساختار‌ها از جمله چالشهاي قابل بحث و مهم در حوزه كنترل اين سيستم‌ها مي‌باشد. روش شكل دهي ورودي به عنوان روشي متداول و موثر در حوزه كنترل و كاهش ارتعاشات مطرح مي‌باشد. مبناي اين روش بر روي عدم تحريك فركانس هاي طبيعي ديناميك ساختار‌هاي انعطاف پذير در هنگام اعمال ورودي به آن‌ها بنا شده است. روش شكل دهي ورودي تطبيقي كه با هدف بهبود كيفيت عدم تحريك فركانس هاي طبيعي و تطبيق با عدم قطعيت هاي سيستم مدنظر قرار گرفته است. در اين رساله، روش شكل دهي ورودي تطبيقي در تركيب با كنترل كننده مدل پيشبين مقيد ارائه شده، كه در آن با استفاده از معادله تطبيق دهنده پارامترهاي شكل دهنده ورودي با تغيير فركانس طبيعي سيستم بروزرساني مي¬شود و در كنار آن استفاده از كنترل كننده مدل پيشبين مقيد امكان اعمال قيد بر روي گشتاور كنترلي و بهينه شدن پاسخ و مصرف انرژي سيستم مي شود كه تركيب اين دو روش ابزاري كاربردي را براي كنترل و سركوب ارتعاشات بازوي انعطاف پذير فراهم ميآورد.

1398/11/15

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Science in Control Engineering

12/25/2019 12:00:00 AM

Nowadays, the use of flexible arms is increasing in different industries such as medicine, aerospace and ... Knowledge of how to respond to the problems created in this field is also essential. The flexible arm is actually a robotic arm that is very long and low in diameter. Such an arm has more complex control issues than a rigid one. Vibration control during the operation of these structures is one of the most important and challenging challenges in the field of control of these systems. Input shaping is a common and effective method for controlling and reducing vibrations. The basis of this method is based on the non-excitation of the dynamics of the dynamics of the flexible structures when inputs are applied to them. Adaptive input shaping method, which aims at improving the quality of natural frequency excitation and adapting to system uncertainties. In this thesis, the adaptive input shaping method in combination with the constrained predictive model controller is presented, which is updated using the adaptive equation of the input shaping parameters by changing the natural frequency of the system and using the model controller. Predictors of the constraint are possible to control the torque and optimize the response and energy consumption of the system, which combines these two practical tools to control and suppress flexible arm vibrations.