Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
4
1
gregorian
2014
7
1
14
4
online
1
fulltext
fa
کنترل امپدانس یک عملگر نیوماتیک با شیرهای سولنوئیدی قطع/وصل
Impedance Control of a Pneumatic Actuator with Solenoid On/Off Valves
در این مقاله کنترل امپدانس یک عملگر نیوماتیک با شیرهای سولنوئیدی قطع/وصل انجام شده است. در ابتدا با توجه به معادلات سیستم، روشی برای دستیابی به رفتار شبیه جرم-فنر-دمپر خطی در عملگر نیوماتیک با ضرایب قابل انتخاب ارائه شده است. طبق این روش ابتدا نیروی لازم برای اعمال شدن به مجموعه متحرک صلب عملگر بمنظور القای رفتار ذکر شده به آن، تعیین میشود. سپس با توجه به اینکه نیروی مورد نیاز و سفتی عملگر هردو تابعی از فشار محفظه ها هستند، دو رابطه برای فشار مطلوب محفظه ها استخراج شده است که باید توسط حلقه کنترل فشار تعقیب گردند. برای این منظور از روش کنترل مد لغزشی استفاده شده، سپس باتوجه به قطع/وصل بودن شیرها، الگوریتمی برای تبدیل ورودی کنترلی به نسبت وظیفه شیرها ارائه میگردد. آزمایشهای تجربی نشان میدهند که دستیابی به محدوده وسیعی از مقادیر برای پارامترهای امپدانسی بدلیل ایجاد ناپایداری ممکن نیست، همچنین تعقیب مسیر در فضای آزاد در سیستم تحت کنترل امپدانس بخوبی انجام میشود درحالیکه در فرآیند برخورد با مانع صلب، نیروی تعاملی نسبت به سیستم تحت کنترل موقعیت کمتر میگردد. نهایتا با ارائه صورت جدیدی از فرمولبندی برای معادلات، عوامل موثر بر کیفیت و محدوده امپدانس قابل ارائه توسط عملگر نیوماتیک بررسی شده است.
Executing the impedance control of a pneumatic actuator with solenoid on/off valves is the subject of this paper. Firstly, based on equations of the system, a method presented to enforce the pneumatic system to behave like a linear mass-damper-spring system with adjustable parameters. Based on this method, the desired force determined that is aimed to act on the movable rigid components. Then, with respect to the fact that both the pneumatic output force and its stiffness are functions of the chambers pressures, the desired pressure profile of the chambers have been derived that must be followed by the pressure control loop. The sliding mode approach used and beside it a new algorithm implemented to convert the control input to duty cycle of the on/off valves. The experimental tests show that the achievable range of impedance parameters is limited due to the possible instability problem. Also the position tracking in free space at the system under impedance control is good, while the contact force is less compare with the position control case. Then taking into consideration the new mathematical model presented in this paper, we discussed on the factors that affect the quality and achievable mechanical impedance range of pneumatic actuator.
عملگر نیوماتیک,شیرهای قطع/وصل,کنترل امپدانس,خطا در تعقیب فشار,نیروی تماسی
Pneumatic actuator,On/Off Valves,Impedance Control,Error in Pressure Tracking,Contact Force
12
20
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-2542&slc_lang=fa&sid=15
Naser
Hosseingholi Arbab
ناصر
حسینقلی ارباب
100319475328460051834
100319475328460051834
No
دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
farid
najafi
فرید
نجفی
100319475328460051825
100319475328460051825
Yes
دانشیار مهندسی مکانیک، دانشگاه گیلان، رشت