کنترل ولتاژ کاهش یافته بازوی ربات با مفاصل منعطف الکتریکی مبتنی بر روش پیش بین مدل
عنوان مقاله: کنترل ولتاژ کاهش یافته بازوی ربات با مفاصل منعطف الکتریکی مبتنی بر روش پیش بین مدل
شناسه ملی مقاله: JR_JIAE-19-3_018
منتشر شده در در سال 1401
شناسه ملی مقاله: JR_JIAE-19-3_018
منتشر شده در در سال 1401
مشخصات نویسندگان مقاله:
حمید هوشمند - Department of Electrical and Robotic Engineering, Faculty of Electrical and Robotic Engineering
محمدمهدی فاتح - Department of Electrical and Robotic Engineering, Faculty of Electrical and Robotic Engineering
خلاصه مقاله:
حمید هوشمند - Department of Electrical and Robotic Engineering, Faculty of Electrical and Robotic Engineering
محمدمهدی فاتح - Department of Electrical and Robotic Engineering, Faculty of Electrical and Robotic Engineering
در این مقاله رویکردی جدید برای کنترل بازوی ربات با مفاصل انعطافپذیر بر پایه کنترلکننده پیشبین و راهبرد کنترل ولتاژ درحضور اغتشاشات خارجی ارائه شده است. در این رویکرد از یک بازوی مفصل منعطف دو درجه آزادی جهت مدلسازی، طراحی، تحلیل و شبیه سازی استفاده می شود. طراحی کنترل کننده یک بار با فیدبک از تمامی حالات سیستم (کنترل کننده اصلی) و بار دیگر تنها با فیدبک موقعیت موتور (کنترل کننده کاهش یافته) انجام می شود که در این صورت برخی از تجهیزات سخت افزاری حذف خواهد شد. کنترلکننده طراحیشده دارای مزیتهای روش کنترل پیشبین و راهبرد کنترل ولتاژ بطور همزمان خواهدبود. لذا قانون کنترل علاوه بر سادگی دارای ساختار مفصل مستقل است. همچنین این رویکرد محدودیتهای راهبرد کنترل گشتاور از قبیل: حجم محاسبات بالا، در نظرنگرفتن دینامیک الکتریکی محرکهها و مشکلات پیادهسازی را برطرف میسازد. ویژگیهای برجسته رویکرد پیشنهادی عبارتنداز: بهینهسازی برخط سیگنال کنترل ولتاژ، طراحی کنترلکننده پیشبین مبتنی بر راهبرد ولتاژ و کاهش مرتبه کنترلکننده. دیگر مزیتهای این رویکرد عبارتنداز: سادگی در طراحی و اثبات پایداری، انعطافپذیری در تنظیم زمان نمونهبرداری و افق کنترل پیشبین، لحاظ شدن محدودیتهای ورودی و خروجی سیستم در قانون کنترل ولتاژ، دفع اغتشاش خوب و بهبود عملکرد سیستم حلقه بسته. بهمنظور بررسی عملکرد رویکرد پیشنهادی، تحلیل پایداری سیستم کنترل برای هر دو کنترل کننده اصلی و کاهش یافته براساس روش لیاپانوف انجام شده و شبیهسازی کامپیوتری در مسئله تنظیم و ردیابی سیگنال مرجع همراه با افزایش و کاهش فرکانس آن بهمنظور بررسی سرعت پاسخگویی و اضافهنمودن اغتشاش خارجی با بکارگیری کنترلکننده اصلی و کاهشیافته انجام خواهد شد. همچنین مزیتها و محدودیتهای رویکرد پیشنهادشده به لحاظ سختافزاری و عملکرد کنترلکننده از طریق مقایسه نتایج حاصل از شبیهسازیها با مقالات دیگر تحلیل میشود و بدینصورت پایداری سیستم حلقهبسته و عملکرد مناسب آن تضمین میگردد.
کلمات کلیدی: Electrically Driven Flexible-Joint Robot Manipulator, Reduced Voltage-based Control, Model Predictive Method., بازوی ربات با مفاصل انعطاف پذیر الکتریکی؛ کنترل مبتنی بر ولتاژ کاهش یافته؛ روش پیش بین مدل.
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1531066/