دینامیک و کنترل ربات های کابلی بدون افزونگی، با و بدون در نظر گرفتن دینامیک موتورها

امروزه تحقیقات زیادی برروی ربات های موازی کابلی بدلیل مزایای فراوان آنها از جمله فضای کاری بیشتر، سبکی و قابلیت حمل بارهای سنگین تر، در حال انجام می باشد. یکی از مسائل مهم و قابل توجه در این ربات ها کنترل پیروی مسیر آنها در حضور اغتشاشات و عدم قطعیت در پارامترهای سیستم می باشد. در این پایان نامه یک ربات موازی کابلی غیرافزونه در نظر گرفته شده و نخست معادلات سینماتیک و دینامیک آن در دو حالت صفحه ای و فضایی استخراج شده است. سپس با تبدیل معادلات دینامیکی آن بفرم استاندارد، روش های کنترل دینامیک معکوس، مقاوم دینامیک معکوس، مقاوم غیر فعال، وفقی دینامیک معکوس، وفقی غیر فعال و مقاوم وفقی بر روی آن اعمال گردیده است. در نهایت بدلیل اهمیت دینامیک محرک ها در حرکات سریع، این دینامیک نیز در نظر گرفته شده و بکمک روش های دینامیک معکوس و گام به عقب غیر فعال برای آن کنترل مناسب طراحی شده است. نتایج به دست آمده در حالت در نظر نگرفتن دینامیک موتورها بر کارا بودن کنترلر مقاوم-تطبیقی در این حالت با در نظر گرفتن اغتشاش و عدم قطعیت در پارامترهای سیستم دلالت می کند همچنین در این کنترلر مثبت بودن کشش کابل ها که یکی از مسائل اصلی در این نوع ربات ها می باشد ارضا شده است. همچنین در این مرحله کنترلرهای وفقی غیر فعال ومقاوم غیر فعال در رده های بعدی کارایی قرار گرفته اند. وقتی که دینامیک موتورها در نظر گرفته شود به علت بالا رفتن مرتبه سیستم ، حساسیت بالاتری در سیستم در مقابل اغتشاشات و عدم قطعیت ها ایجاد می شود که این موضوع با ارائه کنترلر دینامیک معکوس در این حالت نشان داده شده است. برای غلبه بر این مشکل با استفاده از یک کنترل چند مرحله ای به اسم کنترل گام به عقب غیر فعال سعی در نگهداری غیر خطی های خوب سیستم و حذف غیر خطی های بد سیستم و استفاده از خواص غیر فعالیت سیستم های مکانیکی گرفته شد که با این روش سیستم مقاومت بالایی در برابر اغتشاشات و عدم قطعیت ها پیدا می کند. ضمنا دستور کنترل ولتاز نیز در این حالت بسیار پایین تر ومناسب تراز حالت کنترلر دینامیک معکوس می باشد.