کنترل مقاوم مبتنی بر تخمین گر زیربهینه برای بازوهای رباتیک به شدت غیرخطی تحت تاثیر نامعینی های مدل و اغتشاشات محیطی

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 33

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_MEASEJT-19-4_007

تاریخ نمایه سازی: 17 دی 1402

چکیده مقاله:

یکی از چالش های اساسی در به کارگیری بازوهای رباتیکی در صنایع مختلف مانند خط تولید و مونتاژ، مراکز پزشکی و جراحی، صنایع فضایی و ادوات نظامی عدم دستیابی به مدل سازی و کنترل دقیق آن هاست. در این مقاله مسئله کنترل مقاوم مبتنی بر تخمین گر بهینه برای سیستم های دینامیک به شدت غیرخطی تحت تاثیر عدم قطعیت های سیستمی و محیطی، انجام شده است. در نظر گرفتن زیرسیستم الکتریکی محرک کوپل شده به زیرسیستم مکانیکی در مدل سازی، منجر به مدل کامل تر و واقعی تر معروف به ربات های با مفاصل انعطاف پذیر الکتریکی شده است. متغیرهای حالت نامعلوم که امکان اندازه گیری آن ها توسط سنسورها وجود ندارد، توسط تخمین گر معادله ریکاتی وابسته به حالت تعیین می شود. با به کارگیری رویکرد پیشنهادی در شبیه سازی یک بازوی دو درجه آزادی با مفاصل انعطاف پذیر الکتریکی به عنوان یک نمونه کاربردی، هر دو مزیت استحکام و بهینگی برای سیستم حاصل می شود. سپس روش پیشنهادی با روش کنترل مود لغزشی و تخمین گر فیلتر کالمن مقایسه شده است. نتایج به دست آمده بهبود استحکام سیستم در مقابل عدم قطعیت و اغتشاشات را با به کارگیری روش پیشنهادی نشان می دهد. نرم خطای نهایی پنجه ربات در الگوریتم پیشنهادی و فیلتر کالمن به ترتیب ۱۳/۴ میلی متر و ۰۲/۳۷ میلی متر و نرم ورودی کنترلی (مصرف انرژی) به ترتیب ۵/۷ و ۸/۱۶ بوده است؛ بنابراین، دستیابی به هدف، با دقت بالاتر و تلاش کنترلی حداقل با استفاده از روش پیشنهادی تامین شده است.

نویسندگان

اکبر اصغرزاده بناب

نویسنده مسئول: استادیار، گروه مطالعات علم و فناوری، دانشگاه فرماندهی و ستاد آجا، تهران، ایران

نعیم یوسفی لادمخی

دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

حمید بیگدلی

استادیار، گروه مطالعات علم و فناوری، دانشگاه فرماندهی و ستاد آجا، تهران، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Nasiri N, Sadjadian H. Voltage-based control of a flexible-joint electrically ...
  • Izadbakhsh A, Khorashadizadeh S. Single-loop PID controller design for electrical ...
  • Sira-Ramirez H, Spong MW. Variable structure control of flexible joint ...
  • Al-Ashoor R, Khorasani K, Patel R, Al-Khalili A. Robust adaptive ...
  • Cloutier JR, D’Souza CN, Mracek CP. Nonlinear regulation and nonlinear ...
  • Xin M, Balakrishnan S, Huang Z. Robust SDRE based robot ...
  • Huang L, Ge S, Lee T. Position/force control of uncertain ...
  • Farooq M, Wang DB. Hybrid force/position control scheme for flexible ...
  • Merabet A, Gu J. Robust nonlinear predictive control with modeling ...
  • Lee J, Yeon JS, Park JH, Lee S. Robust back-stepping ...
  • Zahiripour SA. Robust sliding mode controller design for the complete ...
  • Fateh MM. Nonlinear control of electrical flexible-joint robots. Nonlinear Dynamics. ...
  • Fateh MM, Asrari H, Khorashadizadeh S. Adaptive fuzzy sliding mode ...
  • Chang Y-C, Yen H-M. Robust tracking control for a class ...
  • Izadbakhsh A, Fateh M. Robust Lyapunov-based control of flexible-joint robots ...
  • Cui M, Wu Z. Trajectory tracking of flexible joint manipulators ...
  • Kalman RE. A new approach to linear filtering and prediction ...
  • Sorenson HW. Least-squares estimation: from Gauss to Kalman. IEEE spectrum. ...
  • Sun Y, Guan L, Chang Z, Li C, Gao Y. ...
  • Luenberger D. An introduction to observers. IEEE Transactions on Automatic ...
  • Çimen T. Systematic and effective design of nonlinear feedback controllers ...
  • Jaganath C, Ridley A, Bernstein DS. A SDRE-based asymptotic observer ...
  • Hassan MF. Observer-based controller for discrete-time systems: a state dependent ...
  • Beikzadeh H, Taghirad HD. Robust SDRE filter design for nonlinear ...
  • Souza L, Gonzales R. Application of the state-dependent Riccati equation ...
  • Alam W, Ahmad S, Mehmood A, Iqbal J. Robust sliding ...
  • Delpasand M, Farrokhi M. Designing an adaptive fuzzy extended state ...
  • Nasiri N, Lademakhi NY. Nonlinear combined SMC-SDRE control versus SMC ...
  • Eu CN. Numerical Analysis in Nonlinear Least Squares Methods and Applications (Doctoral ...
  • Aberoomand V, Fesharakifard R, Kamal Eigoli A. Torque control of ...
  • Li R, Assadian FF. Role of uncertainty in model development ...
  • Blaabjerg F, editor. Control of Power Electronic Converters and Systems: ...
  • Nasiri N, Fakharian A, Menhaj MB. Observer-based robust control for ...
  • Modirrousta A, Khodabandeh M. Design of an adaptive integral sliding ...
  • Mazare M, Taghizadeh M. Adaptive sliding mode control with uncertainty ...
  • Kuo Y-L. Robust chaos synchronizations using an SDRE-based sub-optimal control ...
  • Nasiri N, Fakharian A, Menhaj MB. A novel controller for ...
  • نمایش کامل مراجع