كنترل مدل پيشبين مبتني بر بينايي براي ربات متحرك چرخدار

كارشناسي ارشد

امروزه با پيشرفت چشم گير پردازنده ها، علم رباتيك نيز متحول شده به طوري كه چهره جهان در حال تغيير است. بينايي، يكي از مهم‌ترين حس‌هاي انسان و حيوانات به شمار مي‌رود. به كمك اين حس مي توان درك بهتري از محيط و شرايط به‌دست آورد. در واقع استفاده از دوربين در سيستم هاي كنترل به معني استفاده از خطاي سيستم بينايي به عنوان فيدبك مي‌باشد و به حداقل رساندن اين خطا به منظور بهره گيري از اطلاعات بينايي در سيستم كنترل است. در اين پايان نامه، از كنترل مدل پيش بين غيرخطي مبتني بر بينايي براي كنترل ربات متحرك استفاده شده است. به منظور بهينه سازي تابع هزينه، از شبكه¬هاي عصبي بازگشتي استفاده شده است كه مي تواند پاسخ را به صورت بي درنگ ارائه كند. همچنين، درصورت عدم وجود پاسخ در شرايط خاص، قادر به همگرايي به پاسخ زيربهينه مي باشد. ابتدا، مدل ديناميكي گسسته شده ربات متحرك به‌عنوان مدل پيش‌بيني در نظرگرفته شده و ضرايب تابع هزينه در هر لحظه به گونه اي تنظيم شده اند كه ربات بهترين عملكرد را در طول مسير با حفظ محدوديت قيود داشته باشد. نياز به دانستن دقيق پارامترهاي ربات در مدل گسسته ديناميكي از معايب كنترل كننده هاي پيش بين به شمار مي رود كه به دست آوردن مقدار دقيق اين پارامترها در عمل امري غيرممكن است. علاوه بر آن، معمولا پارامترهاي ربات در طول زمان تغييرمي كنند. اين نقيصه در اين پايان¬نامه به‌كمك روش كنترل مدل پيش بين مقاوم مرتفع مي‌گردد. لذا به‌كمك اين روش، ديگر نيازي به دانستن مقادير دقيق پارامترهاي سيستم ربات نبوده و علاوه بر آن كنترل كننده با داشتن خاصيت تطبيقي، دربرابر عدم قطعيت هايي ازجمله تغيير پارامترها و اغتشاشات محيطي مقاوم خواهدشد. در ادامه، پايداري كنترل كننده با استفاده از كنترل كننده پيش بين از ديدگاه پايداري لياپانوف بررسي شده است. نتايج شبيه‌سازي، كارآيي روش پيشنهادي براي هدايت ربات‌هاي متحرك غيرهولونوميكي را نشان مي‌دهد. در انتها، ضمن بررسي ميزان حساسيت الگوريتم هاي كنترل طراحي شده نسبت به عواملي هم چون نويز، تغييرات پارامترها، عملكرد كنترل كننده پيشنهادي با يك نمونه از روش هاي اخير ارائه شده در مقالات مقايسه شده است.

191706

دانشگاه علم و صنعت ايران

كنترل

دكتر محمد فرخي