كنترل مدل پيش بين ربات چهارپاي آزمايشگاهي برمبناي شبكه عصبي بازگشتي تصوير

كارشناسي ارشد

ربات‌هاي راه‌رونده گروه جديدي از خانواده بزرگ ربات‌ها هستند كه با توجه به توانمندي‌هاي متفاوت نسبت‌ به ساير ربات‌ها مورد توجه قرارگرفته¬اند. طي دهه‌هاي گذشته نمونه‌هاي پيشرفته اين ربات توسط آزمايشگاه‌هاي تحقيقاتي بزرگ دنيا موردبررسي قرارگرفته است. در اين پايان‌نامه كنترل ربات چهارپا موردبررسي قرارگرفته‌است. پايداري حركتي، رعايت قيود و حركت رو به‌ جلو ربات به ‌كمك حل مساله بهينه‌سازي مقيد تضمين مي‌شود. براي يافتن بهترين پاسخ، فرايند بهينه‌سازي در هر زمان نمونه¬برداري اجرامي‌شود. براي اين منظور، از روش كنترل مدل¬پيش‌بين براي بهينه‌سازي مقيد استفاده¬شده‌است. اين روش كنترلي زيادي از‌جمله بررسي وقايع پيش‌رو را دارد. برقراري قيود در حركت‌هاي پيش‌رو ربات و عملكرد آن طي لحظات آينده در اين روش مورد بحث قرارگرفته است. مدل پيش‌بيني ابتدا تخميني از مدل سيستم به كنترل‌كننده ارسال مي‌كند و بر مبناي آن، تحليل رفتار آينده سيستم تحت بررسي قرارمي‌گيرد. درنظرگرفتن افق پيش‌رو براي تحليل رفتار سيستم منجر به يافتن ورودي كنترلي مناسب‌تري خواهدشد. اگرچه، يكي ‌از مشكلات روش كنترل مدل¬پيش‌بين حجم بالاي محاسبات آن و زمان ‌حل زياد هر سيكل بهينه‌سازي است. براي مصارف عملي نمي‌توان از روش‌هايي كه امكان پياده‌سازي بي‌درنگ آن وجودندارد، بهره‌برد. براي استفاده هم‌زمان از مزاياي كنترل مدل‌پيش‌بين و افزايش سرعت آن، بايد از روش‌هاي تركيبي بهره‌برد. در اين پايان‌نامه، با تركيب روش كنترل مدل¬پيش‌بين با شبكه‌ عصبي تصوير به‌ عنوان بخش بهينه‌ساز، زمان ‌حل به‌صورت چشم‌گيري كاهش مي‌يابد. ليكن نحوه اعمال قيود مساله بهينه‌سازي به شبكه تصوير مشكل عمده¬اي است كه در اين پايان¬نامه روش¬هايي براي اين مساله ارايه¬شده است. در نهايت پس ‌از اثبات پايداري روش تبيين‌شده، كنترل بر روي يك نمونه آزمايشگاهي پياده‌سازي‌ شده‌است. نتايج نشان‌مي‌دهد افزايش سرعت‌ حل و امكان پياده‌سازي بي‌درنگ با روش مذكور قابل‌اجراست.

193816

دانشگاه علم و صنعت ايران

كنترل

دكتر محمد فرخي