طراحی کنترلگر مقاوم برای سیستم حرکت از راه دور
فرمت PDF
تعداد صفحات 172
پایان نامه ارشد رشته برق طراحی کنترلگر مقاوم برای سیستم حرکت از راه دور
طراحی کنترلگر مقاوم برای سیستم حرکت از راه دور
فرمت PDF
تعداد صفحات 172
فهرست مطالب
فهرست مطالب... أ
فهرست اشکال. د
فهرست جداول. و
1- مقدمه. 1
1-1- جایگاه روباتهای کشسانمفصل در مهندسی کنترل. 1
1-2- مشکلات کنترل روباتهای کشسانمفصل.. 3
1-3- کنترل با وجود محدودیت دامنه. 5
1-4- نوآوریهای این پژوهش.... 7
1-5- نمای کلی رساله. 9
2- مروری بر پژوهشهای قبلی و بیان چالشها 11
2-1- کنترل روباتهای کشسانمفصل.. 11
2-1-1- پژوهشهای اولیه. 12
2-1-2- ادامة خط اولیه. 15
2-1-3- ارتقای مدل. 17
2-1-4- پیشنهادات مختلف برای کنترل. 18
2-1-5- کمیتهای فیدبک شده و تقلیل اندازهگیریها 19
2-1-6- کنترل تطبیقی.. 21
2-1-7- کنترل مقاوم و پایداری.. 22
2-1-8- پیادهسازی عملی.. 25
2-1-9- جمعبندی و بیان چالشها 27
2-2- مسئلة اشباع عملگر و روشهای برخورد با آن. 28
2-2-1- مشکلات ناشی از اشباع. 28
2-2-2- روشهای عمومی برخورد با مسئلة اشباع. 31
2-2-3- روشهای بهینه و مقاوم در برخورد با اشباع. 32
2-2-4- روشهای تعدیلی.. 34
2-2-5- مسئلة اشباع در روباتها 37
3- حلقة ناظر فازی، روشی برای برخورد با مسئله اشباع عملگر. 40
3-1- بیان مسئله. 42
3-2- معرفی روش.... 43
3-3- مزایای روش پیشنهادی.. 46
3-4- استفاده از حلقة ناظر بر روی دو سیستم عمومی.. 49
3-4-1- سیستم ناپایدار دو ورودی-دو خروجی.. 50
3-4-2- سیستم دارای تأخیر. 52
3-5- نکات عملی در طراحی.. 56
4- مسئلة اشباع در FJR و استفاده از روش حلقة ناظر برای برخورد با آن. 59
4-1- مدلسازی روباتهای کشسانمفصل.. 59
4-1-1- کنترل ترکیبی و رویکرد رویة ناوردا برای کنترل FJR ها 64
4-2- استفاده از حلقة ناظر در ساختار ترکیبی برای FJR.. 69
4-3- بررسی عملکرد روش ارائه شده با شبیهسازی.. 71
4-4- اثبات پایداری برای ساختار «ترکیبی + ناظر» 75
4-4-1- پایداری زیر سیستم تند. 77
4-4-2- لمهای مورد نیاز برای اثبات پایداری.. 80
4-4-3- اثبات پایداری سیستم کامل.. 85
5- نگاه دوم: روشهای بهینة H¥ و H2 برای مقابله با اثرات اشباع در FJR.. 90
5-1- طراحی با رویکرد حساسیت مخلوط.. 94
5-2- طراحی با رویکرد H2 /H¥. 96
5-3- بررسی کارایی روشهای ارائه شده 97
6- پیادهسازی عملی.. 107
6-1- معرفی مجموعة آزمایشگاهی ساخته شده 108
6-1-1- سختافزار الکترومکانیکی.. 108
6-1-2- نرمافزار 113
6-2- مدل پارامتریک سیستم. 117
6-3- تخمین پارامترهای سیستم. 119
6-4- نتایج پیادهسازی.. 123
6-4-1- کنترل ترکیبی.. 127
6-4-2- کنترل ترکیبی تحت نظارت ناظر فازی.. 130
7- نتایج و تحقیقات آتی.. 136
پیوست الف: کنترل ترکیبی و رویکرد رویة ناوردا برای FJR چند محوره 141
پیوست ب: طراحی کنترل بهینة چندمنظوره مبتنی بر نرم H¥ با تبدیل به LMI. 152
پیوست ج: راهنمای کار با جعبهابزار زمان حقیقی نرمافزار MATLAB.. 158
پیوست د: راهنمای فنی روبات خواجهنصیر. 164
پیوست هـ : نتایج بیشتری از پیادهسازیها 167
واژهنامه انگلیسی به فارسی.. 173
واژهنامه فارسی به انگلیسی.. 174
مقالات استخراج شده از این پژوهش.... 175
مراجع 176
فهرست اشکال
شکل 1‑1- بازوی ایستگاه فضایی بینالمللی.. 3
شکل 1‑2- دست 4 انگشتی DLR و میکروهارمونیکدرایو به کار رفته در آن. 3
شکل 2‑1- ساختار ارائه شده در مقالة [108] برای مقابله با اشباع. 35
شکل 3‑1- سیستم حلقه بسته. 43
شکل 3‑2- ساختار حلقه بسته با حضور حلقة ناظر. 43
شکل 3‑3- تعریف متغیرهای زبانی برای دامنة سیگنال کنترل. 45
شکل 3‑4- تعریف متغیرهای زبانی برای مشتق سیگنال کنترل. 45
شکل 3‑5- تعریف متغیرهای زبانی برای بهرة ضرب شده در خطا 45
شکل 3‑6- نگاشت غیر خطی معادل با منطق مورد استفاده 48
شکل 3‑7- خروجیها در حالت Sat 51
شکل 3‑8- خروجی اول در دو شبیهسازی Fuz و NoSat 51
شکل 3‑9- خروجی دوم در دو شبیهسازی Fuz و NoSat 52
شکل 3‑10- مقدار بهره در شبیهسازی Fuz. 52
شکل 3‑11- خروجی سه حالت NoSat، Sat و Fuz برای ورودی مرجع با دامنة 5/0. 54
شکل 3‑12- خروجی سه حالت NoSat، Sat و Fuz برای ورودی مرجع با دامنة 7/0. 54
شکل 3‑13- خروجی سه حالت NoSat، Sat و Fuz برای ورودی مرجع با دامنة 9/0. 54
شکل 3‑14- مقدار بهرة اعمال شده توسط ناظر برای ورودی مرجع با دامنة 9/0. 55
شکل 3‑15- اثر حلقة ناظر بر دامنة کنترل برای ورودی مرجع با دامنة 9/0. 55
شکل 4‑1- روبات کشسانمفصل یک درجه آزادی.. 65
شکل 4‑2- ساختار کنترل ترکیبی برای FJR.. 70
شکل 4‑3- نحوة استفاده از حلقة ناظر برای FJR.. 71
شکل 4‑4- ردیابی در حالت NoSat، بدون محدودیت عملگر و بدون ناظر. 73
شکل 4‑5- ناپایداری ناشی از اشباع با کران d = 830 در حالت Sat 73
شکل 4‑6- ردیابی در حالت Fuz با کران اشباع به اندازة d = 830. 74
شکل 4‑7- مقدار l در حالت Fuz با کران اشباع به اندازة d = 830. 74
شکل 5‑1- نمودار حلقه بستة سیستم با عدم قطعیت ضربی در ورودی.. 92
شکل 5‑2- چگونگی وزندهی سیگنالها برای مسئلة حساسیت مخلوط.. 94
شکل 5‑3- مدلهای شناسایی شده (P1 تا P20) و مدل نامی P0 98
شکل 5‑4- چگونگی اختیار کران بالای عدم قطعیت... 99
شکل 5‑5- نمودارهای بود دو کنترلگر. 102
شکل 5‑6- ردیابی برای ورودی مرجع سینوسی با d = 12. 103
شکل 5‑7- سیگنال کنترل برای ورودی مرجع سینوسی با d = 12. 104
شکل 5‑8- ناپایداری رویکردهای مختلف برای محدودیت دامنة d = 9. 105
شکل 6‑1- تصویر روبات مورد استفاده 108
شکل 6‑2- چگونگی عملکرد هارمونیک درایو. 109
شکل 6‑3- نمودار بلوکی روبات مورد استفاده 110
شکل 6‑4- تصویر مفصل کشسانِ ساخته شده 113
شکل 6‑5- مدل بلوکی بازوها 114
شکل 6‑6- مدل مورد استفاده برای اعمال ولتاژ به موتور دوم. 115
شکل 6‑7- مدل مورد استفاده برای خواندن کدگذار سوم. 116
شکل 6‑8- بازوی یک درجه با جعبه دنده 117
شکل 6‑9- دیاگرام بلوکی دینامیک بازوی یک محوره 118
شکل 6‑10- زاویة اندازهگیری شدة بازوی دوم و مقدار شبیهسازی شدة آن. 123
شکل 6‑11- زاویة اندازهگیری شدة موتور دوم و مقدار شبیهسازی شدة آن. 123
شکل 6‑12- کنترل حلقه بستة PD برای بازوی دوم با اندازهگیری مکان عملگر. 124
شکل 6‑13- رفتار بازو با کنترل PD صلب برای ورودی سینوسی.. 125
شکل 6‑14- کنترل حلقه بستة PD برای بازوی دوم با اندازهگیری مکان بازو. 126
شکل 6‑15- رفتار بازوی دوم با کنترل PD صلب با اندازهگیری مکان بازو. 126
شکل 6‑16- رفتار بازو با سوییچ کردن کنترل ترکیبی و کنترل صلب... 128
شکل 6‑17- رفتار بازو با کنترل ترکیبی با بهره بالا. 129
شکل 6‑18- دامنة کنترل در روش کنترل ترکیبی.. 130
شکل 6‑19- چگونگی پیادهسازی منطق نظارت... 131
شکل 6‑20- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال 20Sin(2t) برای نقطه کار 180 درجه. 133
شکل 6‑21- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال مربعی با دامنة 20 برای نقطه کار 0 درجه. 134
شکل ب‑1- دیاگرام بلوکی مسألة مخلوط H2/H¥. 152
شکل ج‑1- چگونگی نصب کارت جدید. 160
شکل ج‑2- تنظیمات مربوط به بلوکهای ورودی یا خروجی.. 161
شکل ج‑3- تنظیم پارامترهای شبیه سازی.. 161
شکل ج‑4- تنظیم پارامترهای زمان حقیقی.. 162
شکل ج‑5- تولید کد C ، ارتباط با پورت ، اجرای برنامه. 163
شکل د‑1- نمایی از رابط کاربر برنامة FjrInit.exe. 166
شکل ه ‑1- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال 40Sin(2t) برای نقطه کار 180 درجه. 167
شکل ه ‑2- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال 20Sin(4t) برای نقطه کار 0 درجه. 168
شکل ه ‑3- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال 20Sin(2t) برای نقطه کار 90- درجه. 169
شکل ه ‑4- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال مربعی با دامنة 20 برای نقطه کار 0 درجه. 170
شکل ه ‑5- اثر حلقة ناظر بر ردیابی سیگنال مربعی با دامنة 20 برای نقطه کار 0 درجه – با میرایی.. 171
فهرست جداول
جدول 2‑1- اولین مقالات ارائه شده در مورد روباتهای کشسانمفصل.. 12
جدول 2‑2- مقالاتی که خط اولیه را پی گرفتهاند. 16
جدول 3‑1- قواعد فازی.. 46
جدول 4‑1- کران کمینة قابل قبول برای دو حالت Sat و Fuz. 73
جدول 4‑2- نرمهای خطا برای دو حالت Sat و Fuz به ازای مقادیر مختلف d. 74
جدول 5‑1- مقادیر dmin برای ورودیهای مختلف... 105
جدول 6‑1-ضریب کشسانی اندازهگیری شده برای نقطة کار 90 درجه. 121
جدول 6‑2-ضریب کشسانی اندازهگیری شده برای نقطة کار 90- درجه. 121
جدول 6‑3-پارامترهای شناسایی شده 122
جدول 6‑4-پارامترهای محاسبه شده 122
جدول د‑1- مشخصات موتور اول. 164
جدول د‑2- مشخصات موتور دوم همراه با جعبه دنده 164
جدول د‑3- مشخصات هارمونیکدرایو. 164
جدول د‑4- مشخصات سیگنالهای اعمال شده از رایانه به روبات... 165
جدول د‑5- مشخصات سیگنالهای اندازهگیری شده توسط رایانه. 165
با کمترین هزینه این فایل را در اختیار شما قرار داده ایم
Abstract–In this paper, the design and implementation of the H