۹ نتیجه برای پسگام
محمد نوابی، سینا سلیمانپور،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
از آنجا که معادلات سینماتیک و دینامیک وضعیت فضاپیما، معادلاتی غیرخطی هستند، برای کنترل در حالت واقعی‌تر باید از روشهای کنترل غیرخطی استفاده شود. روش پسگام یک تکنیک سیستماتیک بر پایه لیاپانوف برای طراحی کنترل‌های پایدار سیستم‌های دینامیکی غیرخطی می‌باشد. از آنجایی که در عمل شاهد حضور اغتشاشات و عدم قطعیت‌های مختلف در سیستم هستیم، نیاز است که کنترلر طراحی شده قابلیت مقاومت در برابر این عدم قطعیت‌ها و اغتشاشات را داشته باشد. بنابراین در اینگونه موارد، از روش بهبود یافته‌ای به نام پسگام مقاوم استفاده می‌شود که در آن یک ترم دمپینگ غیرخطی به کنترلر اضافه می‌شود تا بتواند در برابر اغتشاشات و عدم قطعیت‌های پارامتری سیستم مقاومت کند. در این مقاله، پس از استخراج معادلات سینماتیکی و دینامیکی فضاپیما بر حسب پارامترهای اصلاح شده رودریگز، با استفاده از روش پسگام استاندارد یک کنترلر پایدار وضعیت برای سیستم غیرخطی فضاپیما طراحی و پایداری آن توسط تئوری لیاپانوف اثبات می‌شود. سپس به منظور ایجاد مقاومت در سیستم در برابر عدم قطعیت در ماتریس اینرسی فضاپیما، با اضافه نمودن ترم دمپینگ غیرخطی به روش پسگام استاندارد، پسگام مقاوم بر روی سیستم معادلات فضاپیما پیاده‌سازی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی، دقت تعقیب وضعیت و همچنین موفقیت‌آمیز بودن روش پسگام مقاوم برای مقاومت در برابر عدم قطعیت‌های پارامتری را نشان می‌دهند.
مریم عسگری، محمدرضا جاهد مطلق، خلیل عالی پور،
دوره ۱۶، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۵ )
چکیده
این مقاله به مسئله کنترل آرایش رهبر-پیرو برای ربات‌های پایه متحرک غیرهولونومیک، مبتنی بر کنترل‌کننده پسگام، در حضور موانع می‌پردازد. مدل سینماتیکی ربات و قید غیرهولونومیک آن معرفی شده، سپس به کمک تکنیک پسگام، رویکرد کنترل آرایش رهبر-پیرو، پیاده می‌شود. برای حل مسئله‌ی پرش‌های ناگهانی سرعت، در کنترل-کننده پسگام، از تلفیق نرودینامیک ملهم از بیولوژیک استفاده شده است. در پژوهش‌های پیشین از مدل فاصله-زاویه استفاده شده و فاصله و زاویه مطلوب ثابت فرض شده-اند. در این مقاله، به منظور افزایش انعطاف‌پذیری آرایش، این فرض محدود‌کننده حذف شده و فاصله و زاویه‌ی مطلوب، متغیر با زمان فرض می‌شوند. در ادامه، معادلات دینامیک خطا استخراج شده و کنترل‌کننده جدیدی طراحی می‌گردد. یک قانون کنترل کمکی نیز برای مشتق زاویه مرجع پیروها ارائه می‌شود تا پایداری مجانبی کلی پیروها و پایداری محلی کل آرایش را به کمک تئوری لیاپانوف تضمین کند. نمونه بارز از نیاز به تغییر فاصله و زاویه مطلوب، زمانی است که مانعی در مسیر پیرو وجود دارد که در مسیر رهبر آن نیست. برای اجتناب از برخورد پیرو با مانع، توابع متغیر با زمان مناسب برای فاصله و زاویه مطلوب انتخاب شده و در کنترل‌کننده جدید، جایگزین می-شوند. نتایج شبیه سازی‌ها نشان می‌دهند که ربات پیرو می‌تواند رهبر بلادرنگ خود را، با کنترل‌کننده سینماتیکی پیشنهادی، دنبال کند درحالیکه از برخورد با موانع نیز اجتناب می‌نماید. به علاوه، ورودی‌های کنترلی در لحظه‌ی شروع و نیز به هنگام گذر از موانع، پرش‌های ناگهانی نداشته و قابل قبول هستند که این خود از دستاوردهای تلفیق بیونرودینامیک، با کنترل‌کننده پسگام است.
اشکان پارسا، احمد کلهر، محمد علی امیری آتشگاه،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله با استفاده از روشهای شناسایی خطی و غیرخطی مبتنی بر حداقل مربعات بازگشتی و تکراری، عملکرد سیستم کنترل پسگام انتگرالی روی یک کوادروتور در حضور نامعینی ها، بهبود یافته است. در ابتدا مدل دینامیکی کوادروتور و نمایش معادلات توصیفی در یک فضای حالت مناسب به منظور طراحی کنترلر پسگام انتگرالی معرفی شده است. سپس کنترلر پسگام انتگرالی به کمک کنترلر های مجازی به منظور تعقیب مسیر طراحی شده است. در این سیستم کنترلی به علت وجود برخی نامعینی های متداول فیزیکی در کوادروتور، عملکرد کنترلی رضایت بخش نیست، لذا برای بهبود عملکرد کنترلر پسگام انتگرالی یک روش شناسایی برخط معرفی و مورد استفاده قرار گرفته است. در این راستا، برخی پارامترها که در ساختار مدل به فرم خطی قرار دارند، با تکنیک حداقل مربعات خطا شناسایی می‌شوند ولی در مورد برخی پارامترها که ساختار غیرخطی دارند، از روش حداقل مربعات تکراری جهت شناسایی استفاده می‌گردد. نتایج بدست آمده نشان از کاهش خطای ماندگار و افزایش قابلیت تعقیب مسیر مطلوب در حضور نامعینی ها دارد. همچنین نتایج، حاکی از پایدار شدن زوایای رول و پیچ و ممانعت از نوسانی شدن نیروهای کنترلی دارد.
فرهاد یوسفی، خلیل عالی پور، بهرام تارویردی زاده، علیرضا هادی،
دوره ۱۶، شماره ۱۲ - ( ۱۲-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله، به طراحی کنترلر برای ربات توانبخش زانو پرداخته شده است. مشکل اصلی دستگاه‌های توانبخشی از جمله دستگاه‌های غیرفعال حرکت مداوم، عدم بازخورد از وضعیت پای بیمار و نیروهای تعاملی یا مقاوم اعمال شده از پای فرد به ربات می‌باشد. بدین معنی که اگر در حین تمرین غیرفعال، از طرف پای بیمار حرکتی غیرارادی رخ دهد، نیروی تعاملی ایجاد شده بین پای فرد و ربات می‌تواند به پای فرد آسیب برساند، زیرا رفتار ربات در برابر این نیرو، دارای سفتی زیاد است و علیرغم اعمال گشتاور مخالف حرکت از سوی پای فرد، ربات همچنان سعی دارد، پای فرد را در مسیر مرجع نگه دارد. در این پژوهش، به منظور تحقق رفتار منعطف از سوی ربات در مقابل نیروی احتمالی پای فرد، از مفهوم ادمیتانس استفاده شده، و در دو روش کنترلی، مدل مرجع تطبیقی و پسگام انتگرالی این مفهوم مورد استفاده قرار گرفته است. با تجهیز ربات به کنترل ادمیتانس، در صورت اعمال نیرو از طرف پای فرد، ربات متناسب با آن نیرو از مسیر مرجع خود منحرف می‌شود تا به این ترتیب نیروی تعاملی بین ربات و بیمار کاهش یابد. نتایج حاصل از شبیه‌سازی این کنترلرها، نشان از رفتار مطلوب ربات در این شرایط دارد. همچنین به منظور بررسی کارایی بیشتر کنترلرها، عملکرد آنها در حضور نویز اندازه‌گیری نیز بررسی شده است. همچنین نشان داده شده، استفاده از کنترل کننده‌ی پیشنهادی پسگام در کنار کنترل کننده‌ی ادمیتانسی که خود نوآوری محسوب می‌شود، نسبت به کنترل کننده‌ی مدل مرجع تطبیقی، عملکرد بهتری دارد.
هادی دلاوری، حمید حیدری نژاد،
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
تکنولوژی شناور مغناطیسی بر پایه مدل دینامیکی ماگلو به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. این مدل به شدت غیرخطی و ناپایدار است و با وجود اغتشاش و نویز اندازه گیری کنترل سیستم شناور مغناطیسی بسیار مشکل می شود. در این مقاله کنترل کننده پسگام مدلغزشی مرتبه کسری تطبیقی به منظور پایدار سازی، ردیابی مناسب و مقابله با اغتشاش و نویز اندازه گیری برای سیستم شناور مغناطیسی پیشنهاد می شود. الگوریتم پسگام که یک روش مبتنی بر تئوری پایداری لیاپانوف است با تئوری کنترل مدلغزشی برای ایجاد عملکرد مقاوم ترکیب می گردد و از حسابان مرتبه کسری در جهت افزایش درجه آزادی و همچنین مقاومت بیشتر کنترل کننده استفاده می-شود. پایداری کنترل کننده پیشنهادی با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف و تئوری پایداری لیاپانوف تعمیم یافته جدید برای سیستم های مرتبه کسری مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. شبیه سازی های عددی برای درک بهتر عملکرد سیستم شناورمغناطیسی تحت کنترل کننده پیشنهادی انجام می شود و عملکرد کنترل کننده پیشنهادی با کنترل کننده مدلغزشی ترمینال سریع تطبیقی مقایسه می گردد. نتایج شبیه سازی بیانگر موفقیت کنترل کننده پیشنهادی در ایجاد ردیابی مناسب و مقاومت بالا در مقابل اغتشاش و نویز می باشد
شیما آهنگر، زهرا رحمانی، برمک بیگ زاده،
دوره ۱۷، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۶ )
چکیده
کنترل ربات‌های همکار که یک جسم صلب را حمل می‌کنند یک مسئله کنترلی پیچیده است. سیستم رباتیک همکار برای کار هماهنگ، یک زنجیره سینماتیکی بسته‌ای را شکل می دهند که محدودیت‌های سینماتیکی و دینامیکی اضافی را تحمیل می‌کند. همچنین حرکات تعاملی میان ربات‌ها از طریق شئ منجر به نیاز ضروری برای کنترل هم-زمان موقعیت و نیروی تعاملی می‌گردد. در این مقاله، مسئله کنترل ردیابی موقعیت و نیرو در ربات‌های همکار که یک شئ صلب را حمل می‌کنند، با استفاده از روش طراحی کنترل‌کننده پسگام مورد بررسی قرار می‌گیرد. خطاهای ربات همکار با تعریف متغیرهای حالت جدید براساس مشتق و انتگرال خطاهای موقعیت، تعمیم داده می‌شود. سپس با تعریف متغیرهای جدید براساس سیستم خطاهای موقعیت و بکارگیری روش کنترل پسگام، یک کنترل‌کننده پسگام برای ردیابی موقعیت در سیستم ربات‌های همکار ارائه شده است. در نهایت به منظور طراحی کنترل‌کننده ردیاب موقعیت/نیرو و با استفاده از خواص نیروهای داخلی، جملاتی به سیگنال کنترلی طراحی شده اضافه گردیده است. نشان داده می‌شود که سیستم حلقه بسته بر اساس تئوری پایداری لیاپانوف به طور یکنواخت کراندار است. روش کنترلی بر روی دو ربات سه لینکی شبیه سازی می‌گردد و نتایج شبیه‌سازی بیانگر کارایی روش پیشنهادی است.
امیر سلیمی لفمجانی، مهدی طالع ماسوله، احمد کلهر،
دوره ۱۷، شماره ۱۰ - ( ۱۰-۱۳۹۶ )
چکیده
در این مقاله، کنترل موقعیت یک ربات موازی نیوماتیکی شش درجه آزادی گاف-استوارت موسوم به هگزاتار به منظور ردیابی مسیرهای مطلوب مطالعه شده است. در ابتدا، معادلات دینامیکی مربوط به سیستم نیوماتیکی هر شاخه از این ربات استخراج شده است که شامل معادلات دینامیکی یک عملگر نیوماتیکی و یک شیربرقی تناسبی می‌باشد. متغیرهای نامعلوم معادلات دینامیکی شامل ضریب ویسکوزیته، نیروی اصطکاک عملگر و متغیرهای مربوط به شیربرقی بدست آمده و توسط الگوریتم ژنتیک شناسایی شده‌اند. سپس، کنترل موقعیت عملگر نیوماتیکی با توجه به این مدل و بر اساس طراحی کنترل کننده‌ی پسگام مدلغزشی انجام می‌گیرد. بعلاوه، معادلات سینماتیک ربات هگزاتار بدست می‌آید و با استفاده از یک روش ابتکاری با نام روش هندسی حل شبه سینماتیک، بدون استفاده از حسگرهای گران‌قیمت و بر اساس داده‌های حسگرهای پتانسیومتر خطی روی هر شاخه و حسگر دوران متصل شده بر روی مجری نهایی ربات، موقعیت مجری نهایی ربات محاسبه می‌شود. بدین ترتیب، کنترل موقعیت حلقه بسته‌ی ربات هگزاتار بر مبنای کنترل همزمان در فضای مفاصل و فضای کاری ربات به کمک کنترل کننده‌ی پسگام مدلغزشی و روش محاسبه‌ی موقعیت مجری نهایی ربات انجام می‌گیرد. مسیرهای مطلوب سینوسی برای ردیابی در راستا و حول هر یک از محورهای مختصات به منظور ارزیابی عملکرد استراتژی کنترلی به کارگرفته شده مورد آزمایش قرار می‌گیرند. نتایج آزمایش‌های عملی نشان می‌دهد که مسیرهای مطلوب مستقیم در راستا و دورانی حول محورهای مختصات به ترتیب با اندازه‌ای کمتر از ۲ سانتی‌متر و ۳ درجه ردیابی می‌شوند. این حد از دقت برای یک ربات نیوماتیکی بسیار مطلوب می‌باشد.
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.
مهدی دلیر، نوشین بیگدلی،
دوره ۲۰، شماره ۷ - ( ۴-۱۳۹۹ )
چکیده
امروزه سیستم شناور مغناطیسی به‌طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می‌شود. این سیستم ذاتاً ناپایدار و غیرخطی است که توسط معادلات غیرخطی مدل شده است. از طرفی دیگر، وجود تاخیر زمانی در این سیستم‌ها نیز باعث ناپایداری سیستم یا حتی آشوب در آن می‌شود که در کنترل آنها مشکلات اضافی به‌وجود می‌آورد. در نتیجه نیازمند طراحی یک کنترل مقاوم و بهینه است. در این مقاله کنترل‌کننده مقاوم هوشمند تطبیقی مبتنی بر پسگام مد لغزشی برای پایداری‌سازی و دنبال‌یابی مناسب سیستم شناور مغناطیسی مگلو در حضور تاخیر زمانی، عدم قطعیت و اغتشاش خارجی پیشنهاد شده است. با توجه به تغییرات نقطه‌کار از کنترل تطبیقی برای به‌روزرسانی اطلاعات لحظه‌ای سیستم و کنترل‌کننده هوشمند به‌منظور تخمین عدم قطعیت‌ها و اغتشاشات و غیرخطینگی‌های سیستم استفاده می‌شود. کنترل‌کننده مقاوم به‌منظور ایجاد پایداری مجانبی در سیستم مگلو استفاده می‌شود. از تئوری پایداری لیاپانوف به‌منظور تجزیه و تحلیل پایداری سیستم شناور مغناطیسی با کنترل‌کننده پیشنهادی استفاده می‌شود. در پایان به‌منظور نشان‌دادن کارآیی کنترل‌کننده پیشنهادشده از شبیه‌سازی عددی در نرم‌افزار متلب استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که دنبال‌یابی به خوبی انجام شده و کنترل‌کننده در مقابل نویز و اغتشاش بسیار خوب عمل می‌کند.
