عنوان

طراحی کنترل کننده ‮‭H‬ غیرخطی برای رباتهای انعطاف-پذیر

شماره

‭۳۹۲۸پ‬

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

طراحی کنترل کننده ‮‭H‬ غیرخطی برای رباتهای انعطاف-پذیر

نام نخستين پديدآور

/محمد اسمعیل اکبری

نام ناشر، پخش کننده و غيره

تبریز: دانشگاه تبریز ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر،گروه مهندسی کنترل

نام خاص و کميت اثر

‮‭۱۲۰‬ص‬

متن يادداشت

چاپی

متن يادداشت

فاقد اطلاعات کامل

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

مهندسی برق - کنترل

زمان اعطا مدرک

‮‭۱۳۹۰/۰۴/۲۵‬

کسي که مدرک را اعطا کرده

تبریز: دانشگاه تبریز ، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر،گروه مهندسی کنترل

متن يادداشت

کنترل کننده های مقاوم مانند ‮‭H‬ غیر خطی یکی از ابزارهای مفید در زمینه کنترل ربات‌ص های صنعتی و انعطاف‌ص پذیر می باشد که بدلیل قابلیت های منحصر به فرد آن همواره مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است .دراین پایان نامه با ارائه مدلهای فضای حالت برای ربات های انعطاف پذیر طراحی کنترل‌ص کننده ‮‭H‬ غیر خطی برای سیستم های آزمایشگاهی صورت گرفته است .در راستای تحقق این هدف ابتدا به کمک ایده های ابتکاری سیستم جامع آزمایشگاهی بصورت مجموعه‌صای از ربات های مفصل انعطاف پذیر، بازوی انعطاف پذیر و مفصل و بازوی انعطاف پذیر طراحی و پیاده سازی شد .البته در این مجموعه بخش های انعطاف-پذیر بطور عمد با ضرایب کم انتخاب شده اند .این سیستم آزمایشگاهی ازدو بخش الکترو- مکانیکی و الکترونیکی- کامپیوتری تشکیل شده است .بخش الکترو- مکانیکی شامل بازو، کوپلینگ فنری و موتورگیربکس دار و بخش الکترونیکی- کامپیوتری شامل برد میکرو کنترلرها، درایور موتور ‮‭PWM‬ و ارتباط دهنده سریال هستند در این مجموعه اطلاعات مربوط به موقعیت ها توسط سنسورهای تعبیه شده در محل های خاص به برد میکروکنترلری انتقال و سپس از طریق ارتباط سریال به کامپیوتر فرستاده می شوند .همچنین سیگنال کنترل بر اساس قانون کنترل، توسط برنامه کامپیوتری محاسبه شده و سپس از طریق ارتباط سریال به میکروکنترلر درایور موتور ارسال می شود .یکی دیگر از دستاورهای این پایان نامه ارائه روشی تجربی به منظور کاستن ازاثر اصطکاک کولمب و لقی چرخ دنده ها به کمک یک سیگنال مربعی متقارن می باشد .نتایج آزمایش ها نشان داده اند که در نتیجه اعمال این سیگنال اختلاف مدل طراحی با مدل واقعی سیستم کاهش یافته است .یکی از مسائلی که همواره استفاده از کنترل کننده ‮‭H‬ غیرصخطی را محدود می‌ص سازد یافتن جواب معادله دیفرانسیل ‮‭HJI‬ است .در این پایان نامه با ایجاد تغییراتی در فرض‌ص های این تئوری امکان رسیدن به جواب حل مسئله ‮‭HJI‬ برای ضرایب تضعیف کوچکتر بصورت انتخابی افزایش داده شد .همچنین با تعریف ورودی های مجازی برای سیگنال های اغتشاش که بصورت حاصلضرب ظاهرمی-شوند، معادلات اغتشاش بصورت درجه اول از بردار اغتشاش بیان می‌ص شوند .در بخشی از این پژوهش روش فیدبک خطی ساز که در حالت کلی برای ربات مفصل انعطاف پذیر با مدل کوپلینگ فنر- دمپر قابل استفاده نبود، با اعمال فرض های مناسبی ارائه گردید .نتایج حاصل از شبیه سازی و آزمایش ها نشان می دهند که کنترل-کننده ‮‭H‬ غیرصخطی با مدلهای فضای حالت ارائه شده برای سیستم-های انعطاف پذیر به همراه سیگنال کاهنده اثراصطکاک کولمب ولقی چرخ دنده ها علاوه بر عملی بودن قادر است با ایجاد پایداری فرمان های ورودی را در محدوده عملیاتی مناسبی با دقت کافی ردیابی نماید .همچنین نتایج نشان می‌ص دهند که افزودن جمله مد لغزشی به کنترل کننده ‮‭H‬ غیر خطی در حالت کلی در عمل موجب افزایش پایداری و بهبود عملکرد آن می شود

متن يادداشت

‮‭Robust controllers such as nonlinear H? controller are used to control industrial flexible robot as a useful tool, because of unique properties of nonlinear H? theory it has always been considered by most researchers. In this thesis, the nonlinear H? were designed for laboratory robot systems by provided state-space models. In order to achieve this idea first by helping of innovation ideas, a general laboratory system was designed and implemented which has a set of flexible joint robot, flexible link robot and flexible joint-flexible link robot. Deliberately the coefficients of flexible parts are selected low. This laboratory system has two sections the electro-mechanical part and electronic-computer part. The electro-mechanical includes the single arm, the coupling spring and gearbox DC motor. The electronic-computer includes micro controller board, PWM motor driver, serial interface unit and PC based software controller program. In this system the information of positions are transferred to microcontroller board by embedded sensors in a specific location. Then, they are transferred to computer by serial communication unit. Also the control signal is calculated based on control law by the computer program and then it is transmitted to the microcontroller of motor driver by the serial communication. One of the achievements of this thesis is to offer the experimental method to reduce the effect of Coulomb friction and backlash of gears via a symmetrical square signal. Test results have shown which difference of design model and practical model is reduced by applying of this signal. One of the subjects that always limits the use of nonlinear H? controller is to find HJI differential equation answer. In this thesis possibility of solution finding to the HJI differential equation for smaller attenuation coefficients were increased by applying the changes in the assumptions of this theory. Also by definition of virtual input signals for multiplied disturbances signals disturbance equations are expressed as the first degree of disturbance signals vector. Also in this thesis feedback linearization method, which in general was not used for flexible joint robots with spring-damper model for coupling, was presented with the appropriate assumptions. Results of the simulations and experiments show that the nonlinear H? control has good tracking with provided state-space models for flexible system and proposed vibration signal. In addition to being practical it is able to create stability in an operating range. Also the results show which in general it will increase stability and improve performance by addition of the sliding mode to the nonlinear H? controller‬

موضوع مستند نشده

Flexible robots

موضوع مستند نشده

Nonlinear H? controller

موضوع مستند نشده

Parametric uncertainty

موضوع مستند نشده

Uncertainty modeling

مستند نام اشخاص تاييد نشده

اسمعیل اکبری، محمد

مستند نام اشخاص تاييد نشده

علی زاده، قاسم، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

خان محمدی، سهراب، استاد راهنما

مستند نام اشخاص تاييد نشده

حسن زاده، ایرج، استادمشاور

مستند نام اشخاص تاييد نشده

میرزائی، مهدی، استاد مشاور

وضعیت فهرست نویسی

نمایه‌سازی قبلی