مدل‌سازی خطی پارامتر متغیر (LPV) بازوی PUMA560 در تخمین گشتاور محاسبه شده جهت کنترل مسیر

این مقاله یک استراتژی جدید گشتاور محاسبه شده[i]  را برای کنترل بازوی رباتیک با بکار‏گیری مدل‏سازی خطی پارامتر متغیر([ii]LPV ) چندوجهی[iii]  ارائه می‏نماید. نمایش مدل LPV ربات به وسیله‏ شناسایی دینامیک ربات در نقاط کار مختلف، حول مسیری دلخواه که تمامی محدوده حرکتی مفصل‏ها را پوشش می‏دهد صورت می‏پذیرد. شناسایی مدل‏ها با استفاده از الگوریتم کمترین مربعات[iv]  خطاها انجام می‏شود. با بهره‏گیری از نگاشت مجموعه پارامتر[v]  مبتنی بر آنالیز مولفه‏های اصلی ([vi]PCA) ، یک مدل LPV چندوجهی کاهش یافته حاصل می‏شود که پیچیدگی پیاده‏سازی را کاهش می‏دهد. در کنترل گشتاور محاسبه شده‏ معمول، ضروریست که مدل دینامیکی ربات شناخته شده باشد در حالی که در روش ارائه شده یک تخمین از گشتاور موردنیاز بر مبنای مدل‏سازی LPV محاسبه می‏شود. ماتریس بهره‏ کنترل از حل مجموعه‏ای از نامساوی‏های ماتریسی خطی ([vii] LMI) که مقدار مشتق زمانی تابع لیاپانوف را به میزان کمینه‏ موردنیاز می‏رساند، به دست می‏آید به طوریکه شرایط کافی برای تضمین پایداری مجانبی[viii]  سیستم LPV حلقه بسته در برابر خطای تخمین گشتاور برقرار گردد. طرح ارائه شده به کنترل تعقیب مسیر مرجع بازوی ربات شش درجه آزادی PUMA560 اعمال شده است.   [i] Computed Torque [ii] Linear Parameter Varying [iii] Polytopic [iv] Least Square [v] Parameter Set Mapping [vi] Parameter Component Analysis [vii] Linear Matrix Inequality [viii] Asymptotic Stability   [i] Computed Torque [ii] Linear Parameter Varying [iii] Polytopic [iv] Least Square [v] Parameter Set Mapping [vi] Parameter Component Analysis [vii] Linear Matrix Inequality [viii] Asymptotic Stability

Keywords:

Computed torque control , Polytopic LPV modeling , LMI , Nonlinear systems , Robot Manipulator , کنترل گشتاور محاسبه شده , مدل‌سازی LPV چندوجهی , LMI , سیستم‌های غیرخطی , روبات بازو