طراحی کنترلر تطبیقی برای ربات ساختارپیوسته با مکانیزم تاندونی

Abstract

در این مقاله دینامیک و کنترل یک ربات ساختار پیوسته با مکانیزم تاندونی مورد بررسی قرارگرفته است. ربات ساختار پیوسته مورد بررسی انحناء- ثابت فرض شده و از اثرات پیچش و تغییر طول در راستای محوری صرف‌نظر شده است. کابل‌های موجود با تیر اویلر برنولی تقریب زده‌ شده و با استفاده از معادلات لاگرانژ فرم بسته معادلات دینامیکی ربات محاسبه‌شده است. در این مقاله کنترل ربات در دو بخش انجام‌شده که در مرحله اول مدل دینامیکی معین فرض شده و با استفاده از فیدبک خطی ساز به کنترل موقعیت و سرعت پرداخته‌شده است؛ اما نامعینی‌های موجود در مدل دینامیکی، همواره کنترل ربات‌های پیوسته را با چالش مواجه می‌کنند. در این وضعیت می‌توان با دانستن تقریبی از پارامترها و انتخاب مقدار مشخصی برای آن به کنترل ربات پرداخت اما در این روش خطا صفر نخواهد شد و در محدوده مشخصی باقی خواهد ماند. لذا در بخش دوم طراحی کنترلر، از روش کنترل تطبیقی برای حل مشکل فوق استفاده‌ شده است. در مسئله مورد مطالعه جرم ستون فقرات اصلی و ستون فقرات ثانویه به‌عنوان نامعینی در سیستم فرض شده است. لذا برای تخمین این نامعینی، یک قانون تطبیق ارائه شده است که ضمن تخمین مناسب پارامترهای فوق، خطا در ردیابی موقعیت و سرعت را صفر می‌کند. نتایج شبیه‌سازی عملکرد مناسب در ردیابی سرعت و موقعیت را نشان می‌دهد.