روشی کاربردی برای کنترل مسیر ربات موازی بر پایۀ سطح لغزش با ضرایب تنظیم ‌شوندۀ فازی

Abstract

بازوهای ماهر موازی به دلایلی مانند دقت و صلبیت بالا، سرعت و شتاب زیاد و در مقابل، اینرسی پایین مورد توجه صنایع مختلف قرار دارند. کنترل این نوع سیستم‌ها به دلیل داشتن دینامیک پیچیده و غیرخطی با چالش‌هایی مواجه است. از میان روشهای متعدد کنترل مسیر رباتها، روشهای گشتاور محاسبه شده و کنترل مد لغزشی از روشهای معروفی هستند که پیشنهاد می‌شوند. اما در کاربردهای عملی وقتی که سرعت ربات افزایش می‌یابد، تنظیم ضرایب کنترل کننده بسیار مشکل و وابسته به شرایط کاری ربات است و ربات نمی‌تواند با ضرایب ثابت و از پیش تعیین شده و تحت هر شرایطی به درستی کار کند. نوع مسیر، سرعت ربات در طول مسیر، شرایط اولیۀ عملگر نهایی ربات نسبت به مسیر و حتی سرعت نمونه برداری داده‌ها، از جمله عواملی هستند که با تغییر آنها، کنترل‌کننده دقت خود را از دست می‌دهد و در نتیجه لزوم باز طراحی و تغییر ضرایب کنترل‌کننده احساس می‌گردد. در این مقاله اشکالات این دو روش برای بکارگیری عملی روی یک ربات پنج بازویی موازی بررسی شده و سپس روشی ارائه شده‌است که بر مبنای روش کنترل مد لغزشی عمل می‌کند و به روش فازی ضرایب و بهره‌های کنترل‌کننده، تنظیم می‌شوند. عملکرد این روش به دو شکل مدلسازی در نرم افزار MATLAB و پیاده‌سازی بر روی ربات موازی صفحه‌ای به صورت آزمایشگاهی بررسی و با سایر روش‌ها مقایسه شده است.