كنترل حلقه بسته ربات متحرك با بازوي الاستيك به روش بازخورد خطي ساز

كارشناسي ارشد

در اين پايان نامه، سعي بر آن است كه به وسيله روش بازخورد خطي ساز كه روش كارآمدي در مبحث كنترل سيستم هاي غيرخطي است، ربات سيار با بازوهاي صلب و هم چنين با بازوهاي الاستيك را بمنظور تعقيب مسير كنترل نمود. از مزاياي اين الگوريتم نسبت به ساير روش هاي كنترل غير خطي مي-توان به معادل‌سازي يك سيستم غير خطي، با يك سيستم خطي معادل اشاره نمود. از مزاياي كنترل خطي مي توان به تنوع روش هاي كنترل خطي و سهولت استفاده و پياده سازي آن ها در مقايسه با كنترل سيستم هاي غير خطي اشاره كرد. هم چنين در ديناميك هاي غيرخطي مشكلاتي مانند عدم پيروي از اصل انطباق (خطي و همگن بودن)، زمان فرار محدود (به معني آنكه جواب سيستم هاي غير خطي ممكن است براي همه زمان ها وجود نداشته باشد)، وجود نقاط تعادل جدا از هم و هرج و مرج بيان نمود. اولين قدم در كنترل يك سيستم ديناميكي، بدست آوردن معادلات ديناميكي سيستم و حل آن مي باشد. روش هاي مرسوم براي به دست آوردن معادلات حركت و مدل كردن آن عبارتند از روش نيوتن اويلر، روش لاگرانژ، روش ديناميك كين ، روش گيبس اپل و... . هر كدام از اين روش ها بسته به شرايط و قيود حاكم بر مساله داراي معايب و مزاياي متفاوت مي باشند. در اين پايان نامه به دليل وجود قيود غيرهولونوميك در ديناميك پايه سيار، استفاده از روش گيبس-اپل مناسب ترين روش براي بدست آوردن معادلات حركت مي باشد. اين روش باعث كاهش حجم محاسبات و هم چنين حذف ضرايب لاگرانژ مي‌گردد. در مواردي كه تعداد ورودي ها و خروجي ها با يكديگر برابر نباشد، پايداري ديناميك داخلي سيستم بايستي بررسي شود. براي اين منظور، پايداري ديناميك صفر سيستم مورد بررسي مي گردد. رويت پذيري و كنترل پذيري سيستم خطي بررسي شده و روش كنترل خطي متناسب با آن (LQR) اعمال مي گردد. شبيه سازي ها براي ربات پايه متحرك با بازوهاي صلب هم در فضاي مفاصل و هم در فضاي كاري، ربات پايه متحرك با بازوهاي الاستيك و مفاصل دوراني همراه با طراحي رويت گر و ربات با بازوي الاستيك و مفصل دوراني/كشويي انجام شده است. واژه‌هاي كليدي: بازخورد خطي ساز، ربات پايه متحرك الاستيك، ديناميك گيبس اپل، پايداري ديناميك داخلي

189096

دانشگاه علم و صنعت ايران

طراحي كاربردي شاخه ديناميك، كنترل و ارتعاشات

دكتر حبيب نژاد كورايم