مدل‌سازی دینامیکی و کنترل ربات فضایی متصل به تتر

Authors

  • سلطانی, مهرزاد دانشگاه صنعتی اصفهان
  • میزرا, آران دانشگاه مک‌گیل، مونترال
Abstract:

In present study, dynamic modeling and control of a tethered space robot system in trajectory tracking of its end effector is investigated. Considering variation of the tether length in the model, dynamics of the system is modeled using Lagrange’s method. Librational motion of the tether is controlled by adjusting the tether length similar to conventional manipulators,control of the robot is performed by its motors. It is clear that, in the trajectory tracking of the end effector, the tether length should be kept more or less constant, keeping them in a stable position. Limiting the tether length variation while using it as a tool for controlling the tether librational motion, is the main challenging part of the control system. To deal with this problem, a hybrid control  system is proposed to control the system. A nonlinear model predictive control approach (NMPC) is utilized to control the tether librational motion and a modified computed torque method (CTM) is used to control the manipulator motion. Initially the NMPC controller is developed for a simple tethered satellite system. Then it is combined with the CTM controller. The proposed controller is employed to control motion of a space robot’s end effector on a predefined trajectory. Performance of the controller is then evaluated by numerical simulations.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مدل سازی دینامیکی و کنترل ربات فضایی متصل به تتر

در این مطالعه، مدل سازی دینامیکی و کنترل یک ربات فضایی تتر شده1 در تعقیب مسیر پنجه ربات بررسی شده است. با درنظر گرفتن تغییرات طول تتر در مدل، دینامیک سیستم با استفاده از روش لاگرانژ مدل شده است. حرکت نوسانی یا پاندولی تتر2 توسط تنظیم طول تتر کنترل شده است و همانند بازوهای مکانیکی متعارف، کنترل حرکت ربات توسط موتورهای آن انجام گرفته است. واضح است که در مسئله تعقیب مسیر پنجه ربات با نگهداشتن آن د...

full text

تحلیل دینامیکی و کنترل موقعیت دهی یک سازه فضایی توسط یک ربات فضایی متصل به تتر

سیستمی که در این پایان نامه به تحلیل دینامیکی آن پرداخته شده، از یک ماهواره ی اصلی در حال گردش به دور زمین در مداری دایره ای با حرکتی از پیش تعریف شده تشکیل شده، که بیشتر جرم سیستم ناشی از ماهواره است. در این ماهواره، مکانیزم قرقره ی تعبیه شده، با تولید سرعت خطی در طنابی که به دور آن پیچیده شده تغییر طول ایجاد می کند. به انتهای تتر یک بازویی دو عضوی متصل شده و پنجه ی ربات سازه ای صلب و همگن را ...

15 صفحه اول

مدلسازی دینامیکی یک ربات بالزن با استفاده از روش باندگراف

هدف از این تحقیق ارائه یک مدل دینامیکی کارآمد برای شبیه‌سازی عملکرد یک ربات بالزن با استفاده از روش باندگراف[1] می‌باشد. در این راستا یک سامانه بالزن با کلیه اجزا تشکیل دهنده آن شامل بدنه اصلی و متعلقات، مکانیزم بال زدن، بال‌های انعطاف پذیر و سیستم پیشران شامل باطری، موتورهای جریان مستقیم و گیربکس ها در نظر گرفته می شود. در مقاله حاضر، مدل دینامیکی کامل سامانه مورد مطالعه با تعیین نقطه اتصال من...

full text

تحلیل سینماتیکی، دینامیکی و کنترل ربات کابلی تصویربرداری فضایی

در پایان نامه ی حاضر به بررسی ربات کابلی معلق در فضا پرداخته شده است. پس از بررسی سینماتیک سه نوع ربات به منظور فیلم برداری فضایی، رباتی با این ویژگی که در هر بازوی آن، دو کابل به صورت موازی و هم طول قرار دارد؛ انتخاب شد. استفاده از ساختار متوازی الاضلاع باعث عدم دوران مجری نهایی می شود و در نتیجه ربات سه درجه ی آزادی انتقالی دارد. در صورت نیاز به چرخش دوربین، که بر روی مجری نهایی ربات سوار است...

مدلسازی و شبیه‌سازی سیستم فتوولتائیک-باتری متصل به شبکه سراسری با طراحی کنترل کننده‌های لازم

در این مقاله، سیستم تولید پراکنده با استفاده از سیستم فتوولتائیک متصل به باتری تشریح شدهاست. به همین منظور، ‌در ‌ابتدا، سیستم فتوولتائیک معرفی و با اتصال یک مبدلDC/DC به عنوان کنترل‌کننده توان سیستم فتوولتائیک، یک مجموعه باتری نیز به خروجی مبدل وصل گردیده است. با در نظر گرفتن یک اینورتر 2 سطحی و همچنین اتصال آن به یک ترانسفورماتور سه‌فاز، یک بار محلی از طریق سیستم مذکور در شرایط اتصال به شبکه س...

full text

مدلسازی دینامیکی و کنترل مود لغزشی پمپ مارپیچ دوار

انتقال سیالات دوفازی در صنعت اهمیت ویژه‌ای دارد. پمپ مارپیچ دوار یک شکل خاص از پمپ است که برای انتقال جریان دوفازی گاز-مایع و همچنین ایجاد جریان ضربانی قابل استفاده است. ساختار این پمپ با پمپ های مرسوم تفاوت دارد و هندسه آن در حین کار قابل تغییر است. در این مقاله، ضمن ساخت نسخه دوم این پمپ، برای اولین بار تحلیل دینامیکی انجام شده است و معادلات حاکم بر رفتار آن بر اساس متغیرهای کنترلی ورودی (سرع...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 35  issue 1

pages  111- 121

publication date 2016-09

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023