۲۰ نتیجه برای مود لغزشی
دوره ۱۳، شماره ۴ - ( ۱۱- )
چکیده
در این مقاله، کنترل سیستم آزمایشگاهی چهارتانک در حالت نامینیمم فاز درنظرگرفتهشدهاست. این سیستم، فرآیند آزمایشگاهی مشهوری است که مناسب برای نشاندادن روشهای کنترلی چندمتغیره است. هدف این مقاله، طراحی کنترلکنندهای برمبنای ترکیب کنترلکنندههای مود لغزشی و فیدبک حالت با استفاده از منطق فازی بوده است. روش پیشنهادی، از پاسخ سریع کنترلکننده مود لغزشی و خطای صفر حالت ماندگار کنترلکننده فیدبک حالت سود میبرد. بهبیان دیگر، هنگامیکه سیستم چهارتانک در حالت گذرا است، سیستم فازی از کنترلکننده مود لغزشی بهرهگرفته و به هنگام قرارگرفتن سیستم در حالت ماندگار، سیستم فازی به کنترلکننده فیدبک حالت سویچ میکند، که به اینترتیب از مزایای هر دو کنترلکننده بهرهمیبرد.سویچکردن بین این دو نوع کنترلکننده بهطور پیوسته و نَرم با استفاده از چند قاعده ساده فازی صورتمیگیرد. نتایج شبیهسازی، موثربودن روشپیشنهادی در مقایسه با کنترلکنندههای تنها، بهویژه هنگامیکه عدم قطعیت در پارامترهای سیستم وجودداشته باشد، را نشانمیدهد.
علی کیماسی خلجی، سید علی اکبر موسویان،
دوره ۱۴، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۳ )
چکیده
ربات متحرک چرخ‌دار به همراه یک تریلر یک سیستم رباتیکی است که از یک ترکتور به همراه یک تریلر تشکیل می‌شود. تعقیب مسیرهای حرکت زمانیِ مرجع یکی از مسائل مطرح در زمینه‌ی ربات‌های متحرک چرخ‌دار می‌باشد که در این مقاله به آن می‌پردازیم. ابتدا معادلات سینماتیکی ربات متحرک استخراج میگردد. سپس، مسیرهای حرکت زمانی مرجع تولید میگردد. در ادامه یک قانون کنترل سینماتیکی فیدبک خروجی و یک کنترل دینامیکی مود لغزشیِ فازی برای ربات طراحی میگردد. قانون کنترلی پیشنهاد شده، ربات متحرک چرخ‌دار را به صورت مجانبی حول مسیرهای حرکت زمانی مرجع پایدار میسازد. در پایان نتایج تجربیِ پیاده‌سازی روش طراحی شده بر روی یک مدل آزمایشگاهی و نتایج مقایسه‌ای ارائه میگردد. نتایج بدست آمده کارایی روش پیشنهاد شده را نشان می‌دهد.
سپهر رمضانی، سید مهدی رضاعی، محمد زارعی نژاد، کیوان باغستان،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در سیستم¬های سروونیوماتیک عوامل غیر خطی مانند تراکم پذیری سیال، نشتی در سیلندر و اصطکاک موجب پیچیدگی مدل سیستم می¬شود. به دلایل فوق از کنترل¬کننده-های مدل مبنای مقاوم برای کنترل دقیق این سیستم¬ها استفاده می¬شود. این دسته از کنترل ¬کننده¬ها نیازمند اندازه¬گیری تمامی حالتهای سیستم هستند. در یک سیستم نیوماتیک موقعیت ، سرعت و فشار دو طرف سیلندر حالت¬های سیستم می¬باشند. اندازه¬گیری فشار مسائلی چون هزینه سنسور و پایین بودن پاسخ فرکانسی را به همراه دارد. راه مناسب برای حل مشکلات اندازه¬گیری استفاده از رویتگر برای رویت فشار و سرعت می¬باشد. مسئله موجود در سیستم نیوماتیکی رویت ناپذیری آن است. در حقیقت فشار دو طرف سیلندر را نمی¬توان فقط با اندازه¬گیری موقعیت، رویت کرد. برای حل این مشکل در این مقاله، عملگر نیوماتیکی به دو سیستم مجزا افراز شده و هر سیستم به صورت مستقل رویت پذیر شده است. در این رویکرد فشار مخزن مقابل در عملگر به عنوان اغتشاش فرض می¬شود. برای رویت فشار از رویتگر بهره بالا که نسبت به اغتشاش مقاوم می¬باشد استفاده شده است. رویتگر طراحی شده تنها موقعیت را به عنوان ورودی دریافت می¬کند. در نهایت کنترل کننده مقاوم مود- لغزشی برای تعقیب موقعیت طراحی شده و کارایی کنترل کننده در حضور رویتگر بر روی سیستم واقعی بررسی می¬شود.
سید علیرضا معزی، منصور رفیعیان سیچانی، سعید ابراهیمی،
دوره ۱۵، شماره ۲ - ( ۲-۱۳۹۴ )
چکیده
در این تحقیق روشی جهت کنترل ربات موازی ۳-RPR بر روی مسیری با وجود موانع متعدد در فضای کاری ربات موازی، ارائه میگردد. در ابتدای تحقیق مسیری هموار و با کمترین طول که برخوردی با موانع موجود در فضای کاری ربات ۳-RPR نداشته باشد با استفاده از منحنی اسپلاین و الگوریتم بهینه‌سازی فاخته ایجاد و به عنوان مسیر مرجع تعقیب ربات مورد استفاده قرار می‌گیرد. سطح مقطع موانع دایره‌ای و مستطیلی فرض می‌شود. سپس برای مقایسه سرعت و دقت همگرایی الگوریتم فوق، نتایج همگرایی این الگوریتم با الگوریتم مشهور ژنتیک مقایسه می‌شود. همچنین نتایج همگرایی این الگوریتم توسط روشی صحه‌گذاری خواهد شد. در ادامه از روش کنترل مود لغزشی به عنوان سیاست کنترلی برای تعقیب مسیر این ربات موازی استفاده می‌شود. کنترلکننده مود لغزشی یکی از روشهای کنترل مقاوم است و در این تحقیق تعدادی از پارامترهای دینامیکی سیستم ربات به صورت نامعین در نظر گرفته می‌شوند. نتایج بدست آمده از قسمت طراحی مسیر بهینه، عملکرد مناسب الگوریتم بهینه‌سازی فاخته را به خوبی نشان می‌دهد زیرا این الگوریتم توانسته با سرعت و دقت بالا به همگرایی برسد. همچنین مسیر طراحی شده با منحنی اسپلاین بدون برخورد با موانع تعریف شده تا حد امکان کوتاه شده است. علاوه بر این، با توجه به نتایج شیبه سازی‌های انجام شده مشخص می‌شود با وجود نامعینی‌های در نظر گرفته شده، روش کنترل مود لغزشی توانسته است فرامین مناسب برای کنترل سیستم را فراهم کند زیرا ربات موازی مورد نظر توانسته است با وجود نامعینی‌های تعریف شده، مسیر مرجع تولید شده را تعقیب کند.
دوره ۱۵، شماره ۲ - ( ۵- )
چکیده
در این مقاله طراحی جدیدی یرای کنترل بار فرکانس در سیستم قدرت چند ناحیه‌ای با استفاده از رویتگرهای محلی ارائه می‌شود. در ابتدا برای هر ناحیه رویتگر مود لغزشی با ورودی‌های نامشخص به منظور تخمین متغیرهای حالت به طور محلی طراحی می‌شود. در این مرحله تداخل‌ها و تغییرات بار به عنوان ورودی‌های نامشخص فرض می‌شود. سپس با استفاده از فیدبک متغیرهای حالت محلی و انتگرال خروجی اثر تغییرات بار در هر ناحیه میرا می‌شود. نتایج تحلیل و شبیهسازی سیستم قدرت با تداخل سه ناحیه‌ای، بهبود عملکرد حلقه بسته را در مقایسه با دیگر روشهای موجود نشان می‌دهد
امیر حسین شامخی، آزاده شریعتی، علی غفاری، سینا امیدفر،
دوره ۱۵، شماره ۷ - ( ۷-۱۳۹۴ )
چکیده
در این مقاله کنترل ربات تعادلی دوچرخ بر اساس مدل بهبودیافته ربات ارائه شده است. مسئله ربات تعادلی دو چرخ به دلیل وجود قیود غیرهولونومیک، کمبود عملگر، ناپایداری ذاتی مسئله ای جالب و چالش برانگیز در علم دینامیک و کنترل می باشد. در پژوهشی که پیش از این توسط نویسندگان مقاله صورت گرفته، معادلات دینامیکی بهبودیافته ربات دوچرخ محاسبه و اعتبارسنجی شده است که تفاوت آن با مدلهای پیشین وجود یک ترم غیرخطی است. نشان داده شده که اگر ربات در مسیر غیرمستقیم حرکت کند، وجود این ترم غیرخطی در طراحی کنترلر تاثیر بسزایی دارد. در این مقاله از کنترلرهای مود لغزشی- تطبیقی بر مبنای دینامیک صفر استفاده شده است. این کنترلر به گونه ای طراحی شده است که می تواند بدنه ربات را در وضعیت تعادل نگاه دارد، در حالیکه خطای شتاب و موقعیت رو به جلو را صفر می کند و سرعت دورانی مطلوب را نیز برای ربات فراهم می سازد. در ادامه، با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف، لم باربالت و قضیه مجموعه‌های ناوردای لاسال اثبات شده، که سیستم مدار بسته به صورت مجانبی فراگیر پایدار است. نتایج شبیه‌سازی‌ها کارآمدی کنترلر ارائه شده را نشان می دهد.
محسن اصغری، سید مهدی رضاعی، محمد زارعی نژاد،
دوره ۱۶، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۵ )
چکیده
عملگرهای پیزوالکتریک میکرونی علیرغم داشتن خواص فوق‌العاده از قبیل رزولوشن بالا، پاسخ سریع، بازه فرکانسی کاری گسترده، سختی بالا، حجم کم و ساختار مکانیکی ساده، دارای رفتار غیر خطی هستند که دستیابی به دقت مورد نیاز را با چالش مواجه میسازد. وجود هیسترزیس میان ولتاژ اعمالی و موقعیت عملگر، مهمترین رفتار غیر خطی است که در صورت عدم جبران، منجر به بروز خطای قابل ملاحظه‌ای در موقعیت دهی میگردد. در این مقاله از یک کنترلر مقاوم مود لغزشی در ترکیب با روئیتگر اغتشاش نامعلوم برای کنترل موقعیت میکرونی استفاده شده است. علاوه بر این از یک مدار خودحسگری فعال نیز برای تخمین موقعیت عملگر در کنترلر حلقه بسته استفاده شده است. روش خودحسگری مورد استفاده بر مبنای رابطه خطی بین بار الکتریکی صفحات الکترودها و موقعیت عملگر است. مهمترین مزایای روش پیشنهادی عبارتند از: عدم نیاز به حسگر موقعیت خارجی، عدم استفاده از اپراتوری برای مدلسازی هیسترزیس (و عکس آن) و دقت بالاتر و عملکرد بهتر نسبت به کنترلرهای متداول سنتی مثل تناسبی- انتگرالی. نتایج تجربی به دست آمده دقت بالای روش پیشنهادی در موقعیت دهی میکرونی را تایید میکند.
محمود مزارع، مصطفی تقی زاده،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، ابتدا به استخراج معادلات سینماتیک معکوس یک نوع ربات موازی با سه درجه آزادی انتقالی پرداخته شده و سپس با استفاده از روش لاگرانژ، معادلات حاکم بر مدل دینامیکی ربات استخراج شده است. از آنجایی که مدل استخراجی، بیان دقیقی از رفتار ربات نیست، مدل دارای عدم قطعیت پارامتری می باشد. از اینرو یک روش برای کنترل ردیابی این ربات ارائه شده است. کنترل کننده پیشنهادی، شامل یک مدل دینامیک معکوس تقریباً شناخته شده به عنوان خروجی بخش مدل-مبنای کنترل کننده، یک ترم تخمینی از عدم قطعیت برای جبران دینامیک مدل نشده، اغتشاشات خارجی، و پارامترهای متغیر با زمان، و همچنین یک کنترل کننده PID غیرمتمرکز به عنوان بخش بازخورد برای بهبود پایداری حلقه-بسته و میزان خطای تخمین عدم قطعیت ها می باشد. عملکرد کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش و تغییر پارامترهای سیستم، شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پاسخ کنترل کننده تطبیقی مقاوم پیشنهادی با پاسخ یک کنترل کننده خطی سازی پسخورد مقایسه شده و تاثیر اغتشاش و تغییر پارامترها روی هر دو کنترل کننده نشان داده شده است. نتایج نشان می دهند که کنترل کننده پیشنهادی با وجود درنظرگرفتن اغتشاش و عدم قطعیت های موجود در مدل، دارای عملکرد مطلوبی می باشد.
محمود مزارع، مصطفی تقی زاده، محمد رسول نجفی،
دوره ۱۶، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، مدل سازی دینامیکی و کنترل یک ربات موازی با سه درجه آزادی انتقالی انجام شده است. با توجه به مقید بودن سیستم، معادلات قید بر اساس سینماتیک ربات استخراج و مدل دینامیکی ربات با استفاده از روش لاگرانژ به دست آمده است. به منظور کنترل موقعیت ربات روی مسیر طراحی شده، با توجه به عدم قطعیت در مدل دینامیکی استخراج شده، یک کنترل کننده مود لغزشی، طراحی شده که در مقابل نایقینی های مدل مقاوم می باشد. عملکرد کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش و تغییر پارامترهای سیستم، شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، پاسخ کنترل کننده مود لغزشی با پاسخ یک کنترل کننده خطی سازی پسخوراند مقایسه شده و تاثیر اغتشاش و تغییر پارامترها روی هر دو کنترل کننده نشان داده شده است. همچنین تاثیر در نظر گرفتن توابع سطح لغزش متفاوت در عملکرد کنترل مود لغزشی و استفاده از انتگرال خطا بجای خود خطا بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که کنترل کننده مود لغزشی پیشنهادی با وجود درنظرگرفتن اغتشاش و عدم قطعیت های موجود در مدل، قادر به کنترل حرکت ربات موازی روی مسیر طراحی شده بوده و دارای عملکرد مطلوبی می باشد.
محرم حبیب نژاد کورایم، امین حبیب نژاد کورایم، معین طاهری، سعید رفیعی نکو،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
امروزه جابه‌جایی میکرو/نانوذرات مورد توجه بسیار جهت ساخت ابزارهای مختلف در مقیاس میکرو/نانو و کاربرد در علوم پزشکی و زیستی است. پروب میکروسکوپ نیروی اتمی بسیار رایج برای جابه‌جایی دقیق در مقیاس ابعاد کوچک است. در حین نانومنیپولیشن، میکرو/نانوذرات می‌توانند به نقطه‌ی مطلوب نهایی با دقت بسیار بالایی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی در مود تماسی با کنترل دقیق پروب آن جابه‌جا شوند. در این مقاله با انتخاب مناسب ورودی گشتاور اعمالی به رأس پروب، به کنترل انحراف از مرکز پروب و مشاهده‌ی میزان جابه‌جایی پروب از راستای قائمش پرداخته شده است، تا در هنگام جابه‌جایی، میکرو/نانوذره همواره با پروب در تماس باشد. محیط‌های مایع مختلف (آب، الکل و پلاسما) با میکرو/نانوذرات مختلف اعم از زیستی و غیرزیستی جهت این مطالعه به کار گرفته شده است. علاوه بر این، با استفاده از کنترل مود لغزشی، پروب میکروسکوپ نیروی اتمی در محیط‌های آب، الکل و پلاسما استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که زمان لازم برای کنترل میکرو/نانوذرات مختلف در محیط پلاسما کمتر از محیط آب است؛ همچنین زمان مورد نیاز در محیط آب کمتر از محیط الکل می‌باشد.
وحید حسنی، مصطفی تقی زاده، محمود مزارع،
دوره ۱۷، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، به مدلسازی و طراحی کنترلکننده موقعیت برای سیستم غیرخطی عملگر سروو هیدرولیکی تحت بارگذاری متغیر پرداخته شده است. مدل دینامیکی سیستم با در نظر گرفتن معادلات حاکم بر دینامیک شیر، نشتی ها، مدل اصطکاک و ... استخراج شده است. برای دستیابی به عملکرد مطلوب در شرایط بارگذاری متغیر با دامنه تغییرات گسترده، باید روش کنترلی بکار گرفته شود که در مقابل تغییرات مقاوم باشد. همچنین، از آنجاییکه سیستم مورد مطالعه دارای دینامیک غیرخطی بوده و مدل استخراجی بیان دقیقی از رفتار سیستم نمی باشد، نیاز به کنترل کننده ای که بتواند در مقابل اثرات غیرخطی و عدم قطعیت مقاوم بوده و دارای سرعت، دقت و پایداری مناسب باشد، نیز ضروری است. لذا، با استفاده از روش های کنترل غیرخطی، کنترل کننده های خطی سازی بازخوردی و مود لغزشی در شرایط بار متغیر نیز طراحی شده است. در ادامه به منظور نشان دادن میزان مقاوم بودن کنترل کننده های طراحی شده، اغتشاش خارجی متغیر با زمان نیز در شبیه سازی در نظر گرفته شده و نتایج با PID مقایسه شده ایست. پارامترهای کنترل کننده های طراحی شده با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی بهینه شده و نتایج شبیه سازی عملکرد بهتر مود لغزشی نسبت به خطی سازی بازخوردی و PID را در برابر تغییر بار نشان می‌دهند.
عبدالمجید خشنود، فاطمه خواجه محمدی، سید سینا زهتابچی،
دوره ۱۷، شماره ۶ - ( ۶-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله در ابتدا با توجه به دسته بندی های مختلف وسایل پرنده؛ ویژگی های کوادروتور و مزیت های این عمودپرواز، نحوه عملکردی و علت گرایش به سمت این وسیله پرنده بیان شده است سپس مهم ترین چالش های کوادروتور که کنترل پذیری و نحوه حرکت در عین حفظ پایداری است مورد نظر قرار داده شده است در این راستا هدف اصلی الگوسازی، طراحی مسیر و کنترلر کوادروتور برای گذر از موانع در شرایطی که بتواند بیشترین موانع را در بهترین فاصله و زمان ممکن پوشش دهد، می باشد. در ادامه بطور دقیق مراحل مسیر حرکتی کوادروتور برای گذر از موانع با موقعیت های مختلف طراحی گردیده و پس از شبیه سازی حرکتی کوادروتور با ایجاد موانع مختلف در موقعیت های متفاوت، نتایج آن با توجه به مسیر طراحی شده بیان شده است. میزان موفقیت این طراحی مسیر و کنترلر برای گذر از موانع بر اساس نتایج بدست آمده به این نحو قابل ارائه می باشد که می تواند تعداد موانع با موقعیت و ابعاد مختلف بیشتر در زمان کمتر با کاهش بکارگیری سنسور در عین اینکه طراحی مسیر تابع شکل خاصی نیست را پوشش دهد و با توجه به دلخواه بودن سرعت اولیه، در مسیرهای چند تکه ای نیز قابل استفاده باشد. از طرفی در نظر گرفتن درگ کلی باعث شده است، در هنگام عبور از موانع، کوادروتور ارتفاع نگیرد و این امر کمک شایانی به میزان موفقیت این طراحی داشته است.
محمود مزارع، پگاه قنبری، محمدقاسم کاظمی، محمد رسول نجفی،
دوره ۱۷، شماره ۸ - ( ۸-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، به طراحی کنترلکننده مود لغزشی تطبیقی بهینه به کمک اگوریتم جسنجوی هارمونی برای ربات متحرک چند جهته پرداخته شده است. ابتدا مدلسازی سینماتیکی انجام و سپس با استفاده از معادلات مومنتوم خطی و زاویه‌ای، معادلات مدل دینامیکی ربات استخراج شده است. از آنجایی که مدل استخراجی، بیان دقیقی از رفتار ربات همه جهته نیست، مدل دارای عدم قطعیت می‌باشد. از اینرو یک روش برای کنترل ردیابی ربات ارائه شده است. کنترلکننده پیشنهادی، شامل یک مدل دینامیک معکوس تقریباً شناخته شده به عنوان خروجی بخش مدل-مبنای کنترلکننده، ترم تخمینی از عدم قطعیت برای جبران دینامیک مدل نشده، اغتشاشات خارجی، و پارامترهای متغیر با زمان برای بهبود پایداری حلقه-بسته و میزان خطای تخمین عدم قطعیتها می‌باشد. در ادامه به منظور مقایسه پاسخ کنترلکننده پیشنهادی، کنترل کننده های خطی سازی پسخور و مود لغزشی بهینه نیز طراحی، سپس یک تابع هزینه به صورت ترکیبی از نرخ سیگنال کنترلی و معیار خطای انتگرالی در نظر گرفته شده که به کمک الگوریتم جستجوی هارمونی مینیمم شده و پارامترهای بهینه کنترلی استخراج شده است. عملکرد کنترلکننده پیشنهادی در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش و تغییر پارامترهای سیستم، شبیهسازی و مورد بررسی قرار گرفته است.
آرزو کدخداجعفریان، علی آنالوئی، شهرام آزادی، رضا کاظمی،
دوره ۱۷، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۶ )
چکیده
در این پژوهش روی مسیریابی خودروها در محیط های پیچیده شهری تمرکز شده است. در ابتدا خودرو هوشمند موانع و خطوط جاده را شناسایی کرده و مناطق امن را به-وسیله روش فاصله زمانی _که در این پژوهش توسعه داده شده است_ مشخص نموده است و سپس توسط الگوریتم نوشته شده مسیری نزدیک به تصمیم گیری های هوشمندانه یک انسان به دست آورده است. در مسیر به دست آمده در نواحی که نیاز به انجام تعویض خط می باشد امکان برخورد با خودروهای اطراف وجود دارد. جهت اطمینان حاصل کردن از عدم برخورد، یک منحنی چندجمله ای درجه پنج برای هر تعویض خط پیشنهاد داده شده است و منحنی با توجه به امکان پذیر بودن انجام مانور از نظر دینامیک خودرو و شتاب عرضی مجاز خودرو بهینه شده است. در نهایت مسیر دقیقی پیشنهاد داده شده تا خودرو بتواند از میان موانع با ایمنی کامل و بدون برخورد عبور کند. در پایان دو نمونه سناریو نزدیک به محیط ترافیکی بزرگراه های شهری شبیه سازی شده و عدم برخورد در آن ها توسط نرم افزار متلب صحه گذاری شده و مسیر به دست آمده توسط کنترلر مود لغزشی کنترل شده است. در این سناریوها شتاب عرضی خودرو از حد مجاز تجاوز نکرده است.
علی هادی، محمود مزارع، محمد رسول نجفی،
دوره ۱۸، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۷ )
چکیده
جرثقیل دوبعدی، یک سیستم زیر فعال است و از این رو مسئله کنترل چنین سیستم‌هایی تا حدودی پیچیده می‌باشد. در این مقاله به طراحی کنترل کننده‌های خطی سازی فیدبک جزئی و مود لغزشی برای یک سیستم جرثقیل کانتینر دو بعدی با طول کابل متغیر پرداخته شده است. از آنجایی که مدل دینامیکی سیستم بیان دقیقی از رفتار واقعی سیستم نیست و سیستم دارای عدم قطعیت می‌باشد، لذا کنترل کننده‌ای طراحی شده که تا حدودی اثرات عدم قطعیت مدل و اغتشاشات خارجی را کاهش داده و در مقابل این عوامل مقاوم باشد. از آنجا که سیستم مورد مطالعه، یک سیستم زیرفعال است، به منظور طراحی کنترل کننده، ابتدا دینامیک سیستم به دو بخش فعال و غیرفعال تفکیک و سپس، پایداری کنترل کننده‌های طراحی شده مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، یک تابع هدف به صورت ترکیب معیار انتگرال خطا و نرخ تغییر سیگنال کنترلی در نظر گرفته شده است. تابع هدف معرفی شده، به کمک الگوریتم‌های جستجوی هارمونی و ازدحام ذرات، مینیمم شده و مقادیر بهینه برای پارامترهای کنترلی استخراج شده است، تا امکان مقایسه عملکرد کنترلرها در شرایط بهینه آنها فراهم شود. نتایج شبیه سازی، حاکی از عملکرد مناسب کنترل کننده‌های خطی سازی فیدبک جزئی و مود لغزشی بهینه شده به کمک الگوریتم جستجوی هارمونی در حضور عدم قطعیت پارامتری، اغتشاش خارجی متغیر با زمان، و نویز سنسورها می باشد.
مهران نصرت الهی، احمد سلیمانی، سید حسین ساداتی،
دوره ۱۸، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۷ )
چکیده
هدف از این مقاله، طراحی یک سیستم کنترلی با الگوریتم از پیش طراحی شده برای مصالحه بین کنترل وضعیت و دمای ماهواره می‌باشد. بعد از زیرسیستم کنترل وضعیت، یکی از مهمترین زیرسیستم‌های موجود در ماهواره‌ها، کنترل دما است. استفاده از یک مکانیزم موثر برای از بین بردن حرارت داخلی و یا تنش‌های حرارتی ناشی از طوفان-های خورشیدی در ماهواره‌ها امری ضروری است. در این مقاله از مکانیزم نوینی به نام عملگرهای مومنتوم سیالی استفاده شده است. در این عملگرها همزمان با تولید گشتاور، می‌توان از این چرخش سیالجهت خنک‌کاری نیز استفاده نمود. در این پژوهش فرض شده است، دمای داخلی ماهواره‌در طول ماموریتبه شرایط بحرانی رسیده و عملگرهای مومنتوم سیالی نیز نمی‌توانند دمای فعلی ماهواره را به میزان کافی کاهش دهند. در این حالت با استفاده از طراحی یک الگوریتم، وظیفهاین دو زیرسیستم با هم ترکیب می‌شود. بدین منظور، از یک مدل حرارتی برای به‌دست آوردن دمای شش صفحه ماهواره در هر گام زمانی استفاده شده وبا استفاده از یک الگوریتم سوئیچینگ به طراحی سیستم یکپارچه پرداخته شده است. این الگوریتم با یک منطق تصمیم گیری خاص، وظیفه مصالحه بین دو زیرسیستم را به عهده دارد. همچنین در این طراحی، از کنترلر مود لغزشی برای پایدارسازی سه محوره ماهواره استفاده شده است. نتایج حاصل از شبیهسازی این سیستم یکپارچه کنترل وضعیت و دما، نشان می‌دهد که به کمک این الگوریتم می‌توان ضمن صرفه‌جویی در توان مصرفی و یکپارچه‌سازی این دو زیرسیستم، مدیریت دمایی مناسبی را طی یک ماموریت مداری اجرا نمود.
جواد فرجی، مهدی طالع ماسوله، مصطفی ساکت، مجتبی رادسرشت،
دوره ۱۸، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله با استفاده از روش مود لغزشی ترمینالی پسگام غیر تکین به کنترل پرنده بدون سرنشین (کوادروتور) پرداخته‌شده است. در مرحله اول معادلات دینامیکی حاکم بر کوادروتور با در نظر گرفتن همه پارامترهای مؤثر به‌دست‌آمده‌اند. هدف کنترلکننده دستیابی به ردیابی مناسب از موقعیت‌های مطلوب (x، y، z) و زاویه یاو (𝜓) و همچنین حفظ پایداری زوایای رول و پیچ به‌رغم وجود اغتشاشات خارجی محدود می باشد. روشهای کنترلی به اطلاعات کامل از حالتهای سیستم نیاز دارند که در عمل ممکن است امکان استفاده از آنها محدود شود. حتی اگر تمام حالات سیستم در دسترس باشد همراه نویز بوده و همچنین استفاده زیاد از سنسورها برای اندازه‌گیری حالات، کل سیستم را در اجرا پیچیده و گران میکند. لذا برای این منظور از فیلتر کالمن توسعه‌یافته (EKF) به‌عنوان رؤیت گر استفاده‌شده است. فیلتر کالمن توسعه‌یافته به‌عنوان رؤیت گر سرعت و تخمین گر اغتشاشات خارجی مانند باد به کار می‌رود به همین علت استفاده از کنترلکننده رؤیت گر برای تخمین اثرات اغتشاشات خارجی به‌منظور جبران آنها پیشنهادشده است. روش طراحی بر پایه پایداری لیاپانوف استوار است. نتایج شبیهسازی نشان‌دهنده عملکرد و مقاوم بودن خوب رؤیت گر کنترلکننده است.
فهیمه سادات طباطبایی نسب، سید علی اکبر موسویان، علی کیماسی خلجی،
دوره ۱۸، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله، یک کنترلکننده جدید بر مبنای ترکیب کنترلکننده خطی‌ساز فیدبک مقاوم با دینامیک خطای انتگرالی-نمایی ارائه شده است، که با استفاده از توابع پتانسیل برای کنترل ردیابی ربات زیرآبی در محیط‌های پرمانع توسعه داده می شود. ربات‌های زیرآبی از جمله سیستم‌های غیرخطی، کم‌عملگر و دارای عدم قطعیتها و نامعینی‌های دینامیکی به شمار می‌آیند که کنترل آنها چالش برانگیز است. در این پژوهش با کراندار فرض کردن اغتشاشات خارجی و نامعینی‌ها از روش کنترلی مقاوم پیشنهادی استفاده گردیده است. در این راستا الگوریتم کنترلی خطی‌ساز فیدبک بر اساس دینامیک خطای غیرخطی تعریف شده، برای ربات زیرآبی توسعه داده شده است. همچنین، به‌منظور اجتناب از برخورد با موانع قوانین کنترلی به‌دست آمده با توابع پتانسیل مجازی تلفیق گردیده است. بدین منظور، با تعریف توابع پتانسیل مجازی، نیروی دافعه‌ای بین ربات و موانع در تقاطع با مسیر ایجاد و موجب حرکت ایمن ربات در محیط‌های غنی از موانع میگردد. در‌نهایت، عملکرد الگوریتم کنترلی پیشنهادی با نتایج حاصل از پیاده‌سازی قوانین کنترلی مود لغزشی کلاسیک مقایسه شده است. نتایج حاصله نشان‌دهنده کارآیی کنترلکننده پیشنهادی با جهت‌گیری پتانسیلی در مسیرهای پرمانع می‌باشد که از عملکرد مطلوب‌تری نیز در صورت مواجه‌شدن با موانع برخوردار است.
امید محمدپور، رضا احمدی،
دوره ۱۹، شماره ۲ - ( ۱۱-۱۳۹۷ )
چکیده
در این مقاله، قانون کنترل گسسته مقاومی با روش کنترل تاخیر زمانی برای یک ربات سیار همه‌جهته در حضور نامعینی‌های سیستم ارایه می‌شود. اگرچه روش کنترل تاخیر زمانی به‌دلیل سادگی ساختار مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است اما عمده این تحقیقات با فرض کنترل تاخیر زمانی پیوسته و زمان تاخیر بی‌نهایت کوچک انجام شده که با ماهیت فیزیکی دستگاه‌های دیجیتال به‌عنوان ابزار پیاده‌سازی کنترلرهای تاخیر زمانی که زمان نمونه‌برداری مشخص و محدودی دارند در تناقض است. همچنین گسسته‌سازی سیستم‌های پیوسته عمدتاً با روش تخمین اویلر انجام شده که برای مقادیر بسیار کوچک زمان نمونه‌برداری دارای دقت کافی است. لذا در این مقاله پس از مدلسازی ربات با درنظرگرفتن دینامیک موتورهای ربات روش جدیدی برای گسسته‌سازی دقیق‌تر سیستم‌های پیوسته غیرخطی ارایه شده و سپس یک قانون کنترل گسسته مقاوم با استفاده از روش بازگشت به عقب در سطح ولتاژ موتورهای ربات طراحی می‌شود. در طراحی قانون کنترل از یک روش جدید مود لغزش تطبیقی برای غلبه بر نامعینی‌های سیستم استفاده شده و پایداری سیستم حلقه بسته در همگرایی خطا به یک همسایگی دلخواه صفر اثبات می‌شود. کنترلر پیشنهادی در حوزه گسسته بدون نیاز به معلوم‌بودن کران نامعینی‌های سیستم طراحی شده و نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان‌دهنده عملکرد مطلوب کنترلر در ردیابی مسیر مرجع هستند.
علیرضا عباسی‌مشایی، مجید محمدی‌مقدم، وحید دهقان‌نیستانک،
دوره ۲۰، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۸ )
چکیده
مدلسازی حرکت قسمت‌های مختلف بدن در سال‌های اخیر بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است. الگوبرداری از حرکات بدن مانند انگشتان دست، راهنمای مناسبی برای طراحی ربات‌های مختلف است. همچنین ناتوانی‌های حرکتی، یکی از بیمارهای رایج است که تاثیر زیادی در کاهش کیفیت زندگی بیماران دارد. برای درمان پارگی تاندون انگشتان دست، توانبخشی بند به بند انگشتان لازم است که این توانبخشی نیاز به تمرین مستمر و جداگانه هربند دارد. برای رسیدن به این هدف و کنترل حرکت بندها، مدل ریاضی مسیر مطلوب بندها نیاز است. در این مقاله یک مدل ربات توانبخشی جدید پوشیدنی ارائه شده که به کمک آن و یک سنسور زاویه سنج زاویه حرکت هر بند اندازه‌گیری می‌شود و به کمک برازش منحنی، مدل ریاضی حرکت بندها به دست می‌آید. مدل به دست آمده نه‌تنها در ربات‌های توانبخشی بلکه در سایر کارهای رباتیکی نیز قابل استفاده است. در بسیاری از کارهای مرتبط در این زمینه تنها نمودار مسیر مطلوب کشیده و نحوه دنبال‌کردن مسیر بررسی می‌شد، بنابراین برای بقیه کارها یافتن معادله مسیر مطلوب دوباره باید انجام می‌شد. اما در این کار فرمول مربوطه یافت شده است و این موضوع می‌تواند کمکی به کارهای آتی باشد تا به راحتی از این فرمول‌ها برای کار خود استفاده کنند. برای اطمینان از صحت و کارآیی مسیر به دست آمده پیاده‌سازی آن در یک سیستم کنترلی انجام شد. برای کنترل این سیستم با توجه به حرکات مطلوب، کنترلر مود لغزشی مناسبی طراحی شد و نتایج کنترل سیستم و دنبال‌کردن مسیر با این کنترلر به دست آمد.
