مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

روش فازی تطبیقی مقاوم مبتنی بر رویتگر برای کنترل جریان رباتهای جابجاگر با استفاده از تخمین عدم قطعیتها

نویسندگان
1 فارغ التحصیل کارشناسی ارشد کنترل
2 دانشگاه صنعتی شاهرود
3 دانشگاه آزاد واحد شهر ری
چکیده
در این مقاله مدل دینامیکی جدیدی برای سیستم چند ورودی چند خروجی ربات های جابجاگر الکتریکی ارائه شده است، که به وسیله کنترل کننده فازی تطبیقی مقاوم مبتنی بر رویگر کنترل می شود. طرح کنترلی پیشنهادی از ورودی کنترلی جریان استفاده می کند که بسیار موثرتر از روش کنترل گشتاور می باشد. روش پیشنهادی بسیار ساده، دقیق و مقاوم است. بر اساس سیستم فازی تطبیقی، یک تخمینگر مبتنی بر رویتگر ارائه شده است که از یک تابع فیدبک خطا بعنوان ورودی سیستم فازی استفاده می کند تا بطور تطبیقی اثر عدم قطعیت های نامعوم و همچنین اغتشاش خارجی را جبران کند. گرچه در طرح پیشنهادی این عدم قطعیت ها باید محدود باشند، اما نیازی نیست که این محدوده شناخته شده و معلوم باشد. یک کنترل مقاوم H_∞ بکارگیری شده است تا خطای ماندگار را به سمت یک مقدار مطلوب کاهش دهد و همچنین تاثیر خطا های مربوط به تقریب سیستم فازی و رویتگر را تقلیل دهد. این روش پایداری سیستم حلقه بسته را بر اساس شرایط اکیداً حقیقی مثبت و تئوری لیاپانوف تضمین می کند. این طرح کنترل پیشنهادی تنها محدود به ربات ها نمی شود، بلکه آن می تواند برای کلاسی از سیستم های چند ورودی چند خروجی بکار رود. نهایتاً در نتایج شبیه سازی، برای نشان دادن تاثیر و کارایی تکنیک پیشنهادی، سیستم یک ربات جابجاگر دو محور مورد بحث قرار گرفته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Observer-Based Robust Adaptive Fuzzy Approach for Current Control of Robot Manipulators by Estimation of Uncertainties

نویسندگان English

Hesam Fallah Ghavidel 1
Ali Akbarzadeh Kalat 2
Vahid Ghorbani 3
چکیده English

In this paper, a novel dynamical model is proposed for the multi-input multi-output electrically driven robot manipulators, by an observer-based robust adaptive fuzzy controller. The proposed control scheme utilizes current control effort, which is more efficient than the torque control approach. The proposed method is very simple, accurate and robust. Based on the adaptive fuzzy system an observer-based estimator is presented that uses feedback error function as the input of fuzzy system to approximate and adaptively compensate the unknown uncertainties and external disturbance of the system under control. Although the proposed controller scheme requires the uncertainties to be bounded, it does not require this bound to be known. An H_∞ robust controller is employed to an attenuate the residual error to the desired level and recompenses the both fuzzy approximation errors and observer errors. The proposed method guarantees the stability of the closed-loop system based on the Strictly Positive Real (SPR) condition and Lyapunov theory. The proposed control scheme is not limited only for controlling of robotics vehicles, it can be applied for a class of nonlinear MIMO systems. Finally, in simulation study, to demonstrate the usefulness and effectiveness of the proposed technique, a two-link robot manipulator system is employed.

کلیدواژه‌ها English

Robot Dynamics
Current Control
Robust Adaptive Fuzzy
observer