طراحی ربات بازرسی خط لوله با استفاده از الگوریتم کنترلی مد لغزشی فازی

مواد نفتی و گازی استخراجی از اعماق زمین در انواع سبک یا سنگین میباشند که به صورت خام و پالایش نشده وجود دارند. علاو بر این مایعات و گازهای هیدروکربوری شامل مواد جامد، مایع وگاز اضافی نیز هستند که اغلب درفرآیندپالایش سبب بروز مشکل میشوند. این مواد به روشهای گوناگون از مواد مفید جدا شده و سپس بازیافت میشوند؛ درغیراین صورت با روشهایی نظیر سوزاندن دفع میگردند زیرا در صورتی که مستقیما وارد محیطزیست شوند به دلیلسمی و قابل انفجار بودن اغلب آنها، آسیبهای جبران ناپذیری به محیطزیست وارد می نمایند. ازاین رو، تیم تحقیقاتی اقدام به طراحی ربات بازرسی لوله کردهاند که با حرکت در داخل لوله و تصویربرداری از سطح داخلی لوله با دوربینویدیویی نصب شده برروی آن، به کاربر امکان مشاهده سطح داخلی لوله و یافتن نقاط مسدود شده را میدهد. از آنجا کهرباتهای پیوسته دارای دینامیک غیرخطی بوده و عدم قطعیت در آن ها زیاد میباشد و هنگام کار کردن با این مدلها نمیتوانند پاسخهای خروجی را به بهترین حالت ممکن بهینهسازی و کنترل نمود. در بسیاری از مواقع رباتها درمحیطهای پویا و مبهم که نمیتوان ساختار آن را تشخیص داد بکار میرود بنابراین باید ابزارهای ریاضی قوی در طراحی کنترلکننده ها بکار برد تا بتوان کنترلکنندههای قوی و با عملکر بالا طراحی و در سیستمها بکار گرفت. کنترلکنندههایفازی دارای یک ساختار غیرخطی خاص میباشند که برای سیستمهای متفاوت یکسان است که این خود مزیتی بزرگنسبت به دیگر کنترلکنندهها است.. لذا محققان در این مقاله جهت کنترل ربات ساخته شده، از کنترلرهای غیرخطی استفاده کردهاند. از آنجا که الگوریتم مد لغزشی فازی در برابر نامعینیها و اغتشاشات، مقاوم میباشد، لذا دراین مقاله از کنترلر غیرخطی مدلغزشی فازی جهت کنترل و پایدارسازی ربات مذکور استفاده شده است. شبیهسازیهای انجام شده روی مدل غیرخطی این ربات، بهبود دقت و عملکرد مکانیزمهای حرکتی ربات را نشان میدهد

Keywords:

ربات بازرسی , اغتشاش , کنترل مدلغزشی فازی , داخل لوله , تصویربرداری