مدلسازی دینامیکی و کنترل روبات دوچرخ پاندول معکوس دار
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Dynamic Modeling and Nonlinear Control of two Wheeled Inverted Pendulum Robot
نام نخستين پديدآور
/بابک آذری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی مکانیک
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۷۸ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی مکانیک۰ طراحی کاربردی
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۰۹/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
در این تحقیق مدلسازی و کنترل روبات دوچرخ دارای پاندول معکوس مورد بررسی قرار میگیرد .روبات دوچرخ با پاندول معکوس به دلیل وجود قیود غیر هولونومیک و زیر تحریک بودن دارای ناپایداری ذاتی بوده و مسئلهای جالب و چالشبرانگیز در علم دینامیک و کنترل بهشمار میآید .در این تحقیق ابتدا به توصیف مدل روبات با سه درجه آزادی و به دست آوردن معادلات حرکت سیستم با رویکرد لاگرانژی در حضور قیود هولونومیک و غیرهولونومیک پرداخته می شود .قیود غیرهولونومیک از شرایط غلتش بدون لغزش چرخها ناشی می شود .در مرحلهی بعد، معادلات فضای حالتروبات استخراج می شود که در آن قیود غیرهولونومیک بواسطه ضرایب لاگرانژ به معادلات سیستم اضافه می گردد .در نهایت بدلیل وجود دینامیک غیرخطی ربات و نامعینیهای حاکم بر مسئله، یک کنترلکنندهی مبتنی بر پیشبین بر اساس حل یک مسئله بهینه سازی طراحی میشود .هدف کنترل کننده، حفظ پایداری پاندول در حین دنبال کردن یک مسیر مطلوب برای ربات چرخدار میباشد .در ادامه با اعمال ورودی های مختلف و اغتشاش، کارایی کنترل کننده بررسی می گردد .هم چنین تاثیر تغییر ممانهای اینرسی سیستم در پایداری آن ارزیابی میشود .در آخر، نتایج با یک کنترل کنندهی بهینهی کلاسیک که مبتنی بر معادله ریکاتی وابسته به حالت است مقایسه می گردد .نتایج نشان دهنده کارایی بهتر سیستم کنترل طراحی شده در پایدارسازی پاندول ضمن ردیابی مسیر مطلوب برای روبات چرخدار است .
متن يادداشت
In this research, the modeling and control of an inverse pendulum wheeled robot with three degrees of freedom will be investigated. The inverse pendulum wheeled robot has inherent instability due to non-holonomic constraints and is considered an interesting and challenging problem in dynamic science and control. In this research, the three-degree-of-freedom robot model is first described and the motion equations are obtained using Lagrangian approach. In the next step, the state space representation of the robot is presented in the presence of holonomic and non-holonomic constraints. The non-holonomic constraints are due to the rolling condition of the wheels without slipping. After that, an optimal predictive-based controller is designed to cope with nonlinearities and uncertainties of the robot system. By applying different inputs and perturbations as well as the effect of the change in inertia moments on the stability of the system, the performance of the controller is presented and compared with a classic controller based on state dependent Riccati equations (SDRE).
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Dynamic Modeling and Nonlinear Control of two Wheeled Inverted Pendulum Robot