
پايان نامه : طراحی و پياده سازی كنترلگر موقعيت برای روبات كشسان مفصل با لحاظ مسئلة اشباع عملگر
چكيده
در اين پژوهش مسئلة كنترل روبات كشسانمفصل با لحاظ محدوديت اشباع عملگر مورد بررسي دقيق قرار گرفته است. بدين منظور با استفاده از دو رويکرد مختلف روشهايي براي حل آن ارائه شده است. در ادامه با استفاده از شبيهسازيهاي مختلف عملكرد روشهاي ارائه شده بررسي و سپس پايداري مقاوم ساختار پيشنهادي به صورت نظري اثبات شده است. در پايان صحت ادعاهاي نظري با پيادهسازي عملي بر روي يك روبات كشسانمفصل دو درجه آزادي مورد تأييد قرار گرفته است.
در اين پژوهش دو مجموعه نوآوري به انجام رسيده است. در مجموعة اول ابتدا يك روش كلي با عنوان «حلقة ناظر» براي برخورد با مسئلة اشباع ارائه شده است. اين روش بر روي سيستمهاي مختلفي پياده شده تا نشان داده شود كه مستقل از مدل ميباشد. سپس يك ساختار كنترل تركيبي همراه با حلقة ناظر براي روباتهاي كشسانمفصل ارائه شده تا نشان داده شود كه روش ارائه شده براي كاربرد اصلي مورد نظر پروژه (يعني روبات كشسانمفصل) عملكرد مناسبي را در حضور اشباع ايجاد ميكند. در ادامة اين پژوهش به اثبات نظري پايداري براي ساختار «تركيبي + ناظر» پرداختهايم. سپس براي اينكه قابليت پيادهسازي روش ارائه شده نشان داده شود آن را بر روي يك روبات كشسانمفصل كه در راستاي همين پژوهش طراحي و ساخته شده است پياده نمودهايم.
مجموعه نوآوري دوم ارائة رويكرد ديگري براي مقابله با اثرات اشباع در روباتهاي كشسانمفصل بر پاية روشهاي بهينة چند منظوره مبتني بر نرمهاي H2 و H است. در اين روشها براي مقاوم بودن كنترلگر از بهينهسازي H سود جسته و براي كم كردن دامنة كنترل و جلوگيري از اشباع عملگر، نرم سيگنال كنترلي نيز در فرايند بهينهسازي در نظر گرفته شده است. براي طراحي عددي از تبديل مسئله به LMI و روشهاي عددي متناظر با آن استفاده شده است. همچنين جهت نشان دادن كاراييِ روش در عمل، پيادهسازي آن بر روي روبات مذكور انجام پذيرفته است.
فهرست مطالب
1- مقدمه
1-1- جايگاه روباتهاي كشسانمفصل در مهندسي كنترل
1-2- مشكلات كنترل روباتهاي كشسانمفصل
1-3- كنترل با وجود محدوديت دامنه
1-4- نوآوريهاي اين پژوهش
1-5- نماي كلي رساله
2- مروري بر پژوهشهاي قبلي و بيان چالشها
2-1- كنترل روباتهاي كشسانمفصل
2-1-1- پژوهشهاي اوليه
2-1-2- ادامة خط اوليه
2-1-3- ارتقاي مدل
2-1-4- پيشنهادات مختلف براي كنترل
2-1-5- كميتهاي فيدبك شده و تقليل اندازهگيريها
2-1-6- كنترل تطبيقي
2-1-7- كنترل مقاوم و پايداري
2-1-8- پيادهسازي عملي
2-1-9- جمعبندي و بيان چالشها
2-2- مسئلة اشباع عملگر و روشهاي برخورد با آن
2-2-1- مشكلات ناشي از اشباع
2-2-2- روشهاي عمومي برخورد با مسئلة اشباع
2-2-3- روشهاي بهينه و مقاوم در برخورد با اشباع
2-2-4- روشهاي تعديلي
2-2-5- مسئلة اشباع در روباتها
3- حلقة ناظر فازي، روشي براي برخورد با مسئله اشباع عملگر
3-1- بيان مسئله
3-2- معرفي روش
3-3- مزاياي روش پيشنهادي
3-4- استفاده از حلقة ناظر بر روي دو سيستم عمومي
3-4-1- سيستم ناپايدار دو ورودي-دو خروجي
3-4-2- سيستم داراي تأخير
3-5- نكات عملي در طراحي
4- مسئلة اشباع در FJR و استفاده از روش حلقة ناظر براي برخورد با آن
4-1- مدلسازي روباتهاي كشسانمفصل
4-1-1- كنترل تركيبي و رويكرد روية ناوردا براي كنترل FJR ها
4-2- استفاده از حلقة ناظر در ساختار تركيبي براي FJR
4-3- بررسي عملكرد روش ارائه شده با شبيهسازي
4-4- اثبات پايداري براي ساختار «تركيبي + ناظر»
4-4-1- پايداري زير سيستم تند
4-4-2- لمهاي مورد نياز براي اثبات پايداري
4-4-3- اثبات پايداري سيستم كامل
5- نگاه دوم: روشهاي بهينة H و H2 براي مقابله با اثرات اشباع در FJR
5-1- طراحي با رويكرد حساسيت مخلوط
5-2- طراحي با رويكرد H2 /H
5-3- بررسي كارايي روشهاي ارائه شده
6- پيادهسازي عملي
6-1- معرفي مجموعة آزمايشگاهي ساخته شده
6-1-1- سختافزار الكترومكانيكي
6-1-2- نرمافزار
6-2- مدل پارامتريك سيستم
6-3- تخمين پارامترهاي سيستم
6-4- نتايج پيادهسازي
6-4-1- كنترل تركيبي
6-4-2- كنترل تركيبي تحت نظارت ناظر فازي
7- نتايج و تحقيقات آتي
پيوست الف: كنترل تركيبي و رويكرد روية ناوردا براي FJR چند محوره
پيوست ب: طراحي كنترل بهينة چندمنظوره مبتني بر نرم H با تبديل به LMI
پيوست ج: راهنماي كار با جعبهابزار زمان حقيقي نرمافزار MATLAB
پيوست د: راهنماي فني روبات خواجهنصير
پيوست هـ : نتايج بيشتري از پيادهسازيها
واژهنامه انگليسي به فارسي
واژهنامه فارسي به انگليسي
مقالات استخراج شده از اين پژوهش
مراجع
***************************************************************************************
در صورت تمایل
به دریافت فایل فوق در مدت 10 دقیقه ، لطفاً اینجا کلیک
کنید
***************************************************************************************
مشاوره ؛نگارش پایان نامه ؛ مقاله + شبیه سازی
در تمام مقاطع دانشگاهی پذیرفته می شود
در صورت
تمایل می توانید عنوان و جزئیات پروژه خود را در قسمت نظرات این پست
اعلام فرمایید. ضمنا می توانید اطلاعات درخواستی خود را به ایمیل یا تلگرام
نمایید
ایمیل :
com.dr@yahoo.com
درباره :
Matlab شبیه سازی , طراحی و شبیه سازی روبات ,
|