کنترل تطبیقی ربات موازی 3PUU روی مسیرهای بهینه تولید شده توسط الگوریتم جستجوی هارمونی

Abstract

در این مقاله به طراحی کنترل کننده تطبیقی به صورت تلفیقی از روش خطی‌سازی بازخوردی و تئوری پایداری لیاپانوف، برای یک ربات موازی پرداخته شده است. با در نظر گرفتن یک مکانیزم موازی سه درجه آزادی برای ربات که سبب حرکت انتقالی خالص در مجری نهایی می‌شود، ابتدا معادلات حاکم بر سینماتیک و معادلات قید به دست آمده و سپس به منظور کنترل ربات، مدل دینامیکی سیستم مقید با استفاده از روش لاگرانژ استخراج شده است. پس از استخراج مدل دینامیکی ربات مورد مطالعه، با استفاده از الگوریتم جستجوی هارمونی، دو مسیر بهینه برای مجری نهایی در حضور موانع، برای ردیابی توسط ربات طراحی شده است. یک تابع هدف بر اساس دستیابی به کوتاه‌ترین مسیر و عدم برخورد با موانع با حفظ فاصله حاشیه‌ای از آنها تعریف شده است. مسیر اول، یک مسیر دو بعدی در حضور چهار مانع دایره‌ای و مسیر دوم، یک مسیر سه بعدی در حضور سه مانع کروی می باشد. عملکرد کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش خارجی و تغییر پارامترهای سیستم، شبیه‌سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که کنترل کننده تطبیقی پیشنهادی با وجود اغتشاش خارجی و عدم قطعیت و تغییر در پارامترهای مدل، قادر به کنترل حرکت مجری نهایی روی مسیرهای طراحی شده با عملکرد مطلوب می‌باشد.