مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

یک افزونه به "کنترل مقاوم همکاری چند بازوی انعطاف‌پذیر با استفاده از عملگرهای q-Bernstein-Schurer به عنوان تخمین‌گر عدم قطعیت: رویکرد اختلال تکین"

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه مهندسی پزشکی، دانشگاه آزاداسلامی ,واحد شاهرود ، سمنان، ایران
2 وه مهندسی برق کنترل ، واحد تهران جنوب، دانشگاه ازاد اسلامی، تهران، ایران
3 سی برق ، واحد گرمسار، دانشگاه ازاد اسلامی، گرمسار، ایران
4 گروه مهندسی برق کنترل ، واحد تهرانجنوب، دانشگاه ازاد اسلامی، تهران، ایران
10.48311/mme.2026.117226.82872
چکیده
متن چکیده

این مقاله یک کنترل‌کننده تطبیقی مقاوم را معرفی می‌کند که به‌طور ویژه برای ربات‌های همکار چندگانه با مفاصل انعطاف‌پذیر طراحی شده است. در این روش، از مدل ساده‌شده‌ی دینامیک بازوی ربات استفاده شده و سایر دینامیک‌ها به‌عنوان عدم‌قطعیت تجمیع‌شده در نظر گرفته می‌شوند. رویکرد پیشنهادی از تکنیک‌های تقریب تابع (FAT)، به‌ویژه توابع گویای برنشتاین، برای تخمین این عدم‌قطعیت بهره می‌برد. در سال‌های اخیر، کنترل‌کننده‌های تطبیقی مقاوم مبتنی بر FAT برای تخمین عدم‌قطعیت‌ها به‌کار رفته‌اند؛ بااین‌حال، نوآوری این پژوهش در کاهش نیاز به ماتریس‌های رگرسور است، که اهمیت آن با افزایش تعداد بازوهای ربات و درجات آزادی بیشتر آشکار می‌شود. افزون بر این، ضرایب توابع گویای برنشتاین با استفاده از قوانین تطبیق استخراج‌شده از تحلیل پایداری تنظیم می‌شوند؛ نکته‌ای که در ادبیات پیشین ارائه نشده است. بر پایه دانش ما، این مقاله نخستین کاربرد مهندسی توابع گویای برنشتاین در قالب تطبیقی برای تقریب تابع محسوب می‌شود. تحلیل پایداری نشان می‌دهد که تمام سیگنال‌های خطا به‌صورت یکنواخت نهایتاً محدود (UUB) باقی می‌مانند. برای اعتبارسنجی، از دو بازوی رباتی با مفاصل انعطاف‌پذیر جهت حمل یک جسم صلب استفاده شده است. نتایج به‌دست‌آمده با دو روش پیشرفته تقریب تابع مقایسه و دقت و کارایی کنترل‌کننده پیشنهادی تأیید شده‌اند. یافته‌ها اثربخشی طرح کنترل در برابر عدم‌قطعیت‌ها و اغتشاش‌ها را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

An Extension to "Robust cooperative multiple flexible-joint arms control using the q-Bernstein-Schurer operators as the uncertainty approximator: A singular perturbation approach"

نویسندگان English

ali jamali 1
karim bayat 2
alireza izadbakhsh 3
amir hooshang mazinan 4
1 Department of biomedical engineering, Sha. C., Islamic Azad University, Shahrood, Iran
2 Department of Electrical Engineering – Control, S TC, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Department of biomedical engineering, Ga. C., Islamic Azad University, Garmsar, Iran
4 Department of Electrical Engineering – Control, STC, Islamic Azad University, Tehran, Iran
چکیده English

Abstract: This paper introduces a robust adaptive controller tailored for collaborative multiple robots and equipped with elastic joints. It utilizes a simple model of manipulator dynamics, treating all other dynamics as lumped uncertainty. The proposed approach integrates Function Approximation Techniques (FAT), specifically Bernstein-type rational functions, to estimate lumped uncertainty. Recent advancements have utilized FAT-based robust adaptive controllers for uncertainty estimation. However, our innovation distinguishes itself from prior research by minimizing the required regressor matrices. This advantage becomes particularly pronounced as the number of manipulators and their degrees of freedom increase. In addition, the coefficients of the Bernstein-type rational functions are adjusted by the adaptation laws derived from stability analysis, which are not presented in the previous literature. To the best of our knowledge, this paper marks the first engineering application of Bernstein-type rational functions for function approximation in adaptive form. Stability analysis guarantees that all error signals remain uniformly ultimately bounded (UUB). The theoretical advancements are validated by employing two elastic joint manipulators to transport a rigid object. The outcomes are also compared with two advanced approximation techniques to show the precision and effectiveness of the proposed controller design. The results exhibit the usefulness of the proposed control scheme, facing uncertainties and disturbances

کلیدواژه‌ها English

Keywords: Bernstein-type rational functions
Collaborative robots
Elastic joints
Function approximation technique

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 08 بهمن 1404