طراحی سامانة حرکت ساز مدل پیش بین فازی زمان واقعی

Abstract

تلاش‌ها در ایجاد حس حرکت واقعی‌تر به‌سمت طراحی سامانه‏های حرکت­ساز با مدل‌های سینماتیک معکوس غیرخطی سامانه‌های حرکتی گرایش یافته است. این رویکرد به‌علت ضرورت کاربرد حل زمان واقعی سبب پیچیدگی محاسباتی می‌شود. اجابت خواسته‌های مسئله، نیازمند بهره‌گیری از روش‌های محاسباتی کارآمد با سرعت و دقت بالا، بدون بروز وقفه در عملکرد سامانة حرکتی در کاربردهای زمان واقعی است. سیستم‌های فازی به‌عنوان بخش مهمی از سیستم‌های محاسباتی نرم، قابلیت مدلسازی فرایندهای غیرخطی با ویژگی‌های سرعت محاسباتی بالا با دقت لازم و سادگی در پیاده‌سازی می‏باشند. در این مقاله از سیستم فازی تاکاگی - سوگنو - کانگ با قابلیت تقریب مدل غیرخطی آنی با ترکیب فازی مجموعة مدل‌های خطی برای تقریب سینماتیک معکوس سامانه حرکتی استفاده شده است. همچنین سکوی 6 درجه آزادی استوارت به‌عنوان رایج­ترین سامانة حرکتی در شبیه­سازهای پرواز در نظر گرفته شده و سامانة حرکت­ساز افزوده حس حرکتی انسان همراه با سینماتیک معکوس فازی سامانةة حرکتی برپا شده است. مدل حرکت­ساز حاصل با رویکرد کنترل مدل پیش­بین زمان واقعی با هدف ردیابی حس حرکتی خلبان وسیلة واقعی، حل و نتایج حاصل با مدل حرکت­ساز غیرخطی سینماتیک معکوس سامانة حرکتی مقایسه شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان‌دهندة کیفیت مطلوب روش پیشنهادی از نظر حرکت محدودتر و هموارتر عملگرها بوده و به‌عنوان جایگزینی مطمئن در کاربردهای زمان واقعی حرکت­ساز پیشنهاد می‌شود.