شبیه سازی و کنترل مود لغزشی تطبیقی ربات تعادلی دوچرخ با معادلات دینامیکی بهبود یافته

نویسندگان

امیر حسین شامخی

آزاده شریعتی

علی غفاری

سینا امیدفر

چکیده

در این مقاله کنترل ربات تعادلی دوچرخ بر اساس مدل بهبودیافته ربات ارائه شده است. مسئله ربات تعادلی دو چرخ به دلیل وجود قیود غیرهولونومیک، کمبود عملگر، ناپایداری ذاتی مسئله ای جالب و چالش برانگیز در علم دینامیک و کنترل می باشد. در پژوهشی که پیش از این توسط نویسندگان مقاله صورت گرفته، معادلات دینامیکی بهبودیافته ربات دوچرخ محاسبه و اعتبارسنجی شده است که تفاوت آن با مدلهای پیشین وجود یک ترم غیرخطی است. نشان داده شده که اگر ربات در مسیر غیرمستقیم حرکت کند، وجود این ترم غیرخطی در طراحی کنترلر تاثیر بسزایی دارد. در این مقاله از کنترلرهای مود لغزشی- تطبیقی بر مبنای دینامیک صفر استفاده شده است. این کنترلر به گونه ای طراحی شده است که می تواند بدنه ربات را در وضعیت تعادل نگاه دارد، در حالیکه خطای شتاب و موقعیت رو به جلو را صفر می کند و سرعت دورانی مطلوب را نیز برای ربات فراهم می سازد. در ادامه، با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف، لم باربالت و قضیه مجموعه های ناوردای لاسال اثبات شده، که سیستم مدار بسته به صورت مجانبی فراگیر پایدار است. نتایج شبیه سازی ها کارآمدی کنترلر ارائه شده را نشان می دهد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

کنترل مود لغزشی تطبیقی ربات متحرک

با توجه به دینامیک غیرخطی رباتهای متحرک چرخدار و حضور عدم قطعیت از کنترل مود لغزشی استفاده می شود. با این وجود، کنترل مود لغزشی با مشکل انتخاب حدود عدم قطعیت و وجود لرزش سیگنال کنترل مواجه است که عملکرد سیستم کنترل را تضعیف می نمایند. برای بهبود عملکرد، این مقاله کنترل نوین مود لغزشی تطبیقی را ارائه می نماید. نوآوری مقاله در ارائه مدل جدیدی از ربات در فضای حالت و بکارگیری رویکرد کنترل ولتاژ است...

متن کامل

کنترل مود لغزشی تطبیقی ربات متحرک

با توجه به دینامیک غیرخطی رباتهای متحرک چرخدار و حضور عدم قطعیت از کنترل مود لغزشی استفاده می شود. با این وجود، کنترل مود لغزشی با مشکل انتخاب حدود عدم قطعیت و وجود لرزش سیگنال کنترل مواجه است که عملکرد سیستم کنترل را تضعیف می نمایند. برای بهبود عملکرد، این مقاله کنترل نوین مود لغزشی تطبیقی را ارائه می نماید. نوآوری مقاله در ارائه مدل جدیدی از ربات در فضای حالت و بکارگیری رویکرد کنترل ولتاژ است...

متن کامل

کنترل مود لغزشی- فازی ربات با مفاصل انعطاف پذیر

ربات¬های با مفاصل انعطاف¬پذیر دارای دینامیک پیچیده¬ای هستند که ناشی از غیرخطی بودن، عدم قطعیت¬ و انعطاف در مفاصل است. در روش¬ کنترل مود لغزشی مرسوم برای ربات¬های با مفاصل انعطاف¬پذیر از راهبرد کنترل گشتاور استفاده می¬شود که دارای چند ایراد است. به خاطر پیچیدگی دینامیک ربات، قانون کنترل پیچیده شده و تعیین توابع محدودیت دشوار است. بعلاوه، دینامیک عملگرها در قانون کنترل دیده نمی¬شود که عملکرد کنتر...

متن کامل

طراحی کنترل کننده مود لغزشی تطبیقی برای یک ربات خودکار پرنده با دینامیک متغیر با زمان

امروزه کاربرد ربات‌های پرنده در سیستم‌های مهندسی در حال گسترش است. کنترل یک ربات پرنده همواره از مسایل مطرح در این زمینه می‌باشد. پارامترهای این دسته از سیستم‌ها متغیر بوده و دینامیکی متغیر با زمان را رقم می‌زنند. یک کنترل‌کننده نامتغیر با زمان به دلیل شرایط واقعی و تغییرات پارامترهای سیستم پاسخ مناسبی به‌ دست نمی‌دهد. از سوی دیگر دینامیک سیستم تحت تأثیر عدم قطعیت‌ها و اغتشاشات غیر قابل پیش‌بین...

متن کامل

طراحی کنترل کننده مد لغزشی برای ربات تعادلی دو چرخ

امروزه کنترل سیستم‌های مکانیکی نقصان تحریک یکی از مسائل چالش برانگیز مهندسان کنترل شده است. یکی از مثال‌های جذاب این دسته سیستم‌ها، ربات تعادلی دو چرخ می‌باشد که از دو چرخ در موازات هم و یک آونگ معکوس تشکیل شده است. در این پژوهش طراحی کنترل‌کننده به منظور حرکت بر روی سطح صاف مورد بررسی قرار گرفته است. برای طراحی کنترل کننده، ابتدا معادله دینامیکی سیستم از روش کین استخراج شد. سپس برای ربات تعادل...

متن کامل

طراحی کنترل کننده مد لغزشی برای ربات تعادلی دو چرخ

امروزه کنترل سیستم‌های مکانیکی نقصان تحریک یکی از مسائل چالش برانگیز مهندسان کنترل شده است. یکی از مثال‌های جذاب این دسته سیستم‌ها، ربات تعادلی دو چرخ می‌باشد که از دو چرخ در موازات هم و یک آونگ معکوس تشکیل شده است. در این پژوهش طراحی کنترل‌کننده به منظور حرکت بر روی سطح صاف مورد بررسی قرار گرفته است. برای طراحی کنترل کننده، ابتدا معادله دینامیکی سیستم از روش کین استخراج شد. سپس برای ربات تعادل...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرس

ناشر: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

دوره 15

شماره 7 2015

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023