طراحی کنترل کننده تطبیقی عصبی – فازی به منظور کنترل مسیر و تعادل ربات تعادلی دوچرخ
thesis
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی مکانیک
- author محمد حسن قیصریه ها
- adviser علیرضا الفی حسین خسروی
- Number of pages: First 15 pages
- publication year 1392
abstract
پاندول معکوس به عنوان یک مسئله ی کلاسیک در دینامیک و کنترل شناخته می شود که اغلب به منظور بررسی کارایی نظریه های کنترلی مورد استفاده قرار می گیرد. در سال های اخیر، ایده ی ربات های تعادلی دوچرخ با الگو گرفتن از پاندول معکوس مطرح شده است، غیرخطی، ناپایدار و غیرهولونومیک بودن ربات موجب شده است به حجم بالایی از محاسبات برای مدل سازی و کنترل این سیستم نیاز باشد. تاکنون مقالات ارائه شده از دیدگاه های مختلفی ربات تعادلی را مورد بررسی قرار داده اند، گروهی به معرفی این ربات به عنوان یک وسیله نقلیه پرداختند، گروهی کوشیده اند تا معادلات حرکتی جامعی برای آن استخراج کنند و گروهی نیز این ساختار را (چون گذشته) برای امتحان نظریه های کنترلی خود به کار برده اند. در دهه ی گذشته روش های کنترل غیرخطی برای کنترل موقعیت، سرعت و تعادل ربات پیشنهاد و مورد بررسی قرار گرفته است، همچنین در سال های اخیری استفاده از روش های هوشمند برای کنترل ربات رشد چشمگیری داشته و تا جایی پیش رفته است که الگوریتم های هوشمند مقاوم و بهینه، برای کنترل ربات حتی بدون در نظر گرفتن معادلات دینامیکی آن پیشنهاد شده است. این پایان نامه ابتدا به معرفی ربات تعادلی کوچکی به نام «زحل» پرداخته و سپس با بهره گیری از روش های غیرخطی (مد لغزشی) و هوشمند (شبکه عصبی فازی) به کنترل ربات می پردازد. لازم به ذکر است ربات زحل نه به عنوان یک وسیله ی نقلیه که تحت عنوان یک ریز ربات مطرح می شود. در پیاده سازی عملی نشان می دهیم که روش کنترل مد لغزشی به عنوان یک کنترل کننده ی مقاوم که بر پایه ی مدل سیستم ساخته می شود، توانایی کنترل ربات در بروز اغتشاشات خارجی را دارد، اما این روش نوسانات شدیدی را به دنبال داشته و خطای ردگیری زیادی دارد. پس به سراغ طراحی یک شبکه عصبی- فازی برای کنترل همزمان تعادل و مسیر حرکت ربات رفته و نشان می دهیم علی رغم توانایی کنترلی مناسب و نوسانات کم، این کنترل کننده ها در عمل زمان لازم برای آموزش را پیدا نکرده و به علت کوچک بودن ابعاد ربات و کم بودن تاخیر مکانیکی، نمی توانند با اغتشاشات خارجی مواجه شوند. برای برطرف کردن این مشکل، ترکیبی خطی از کنترل کننده ی مد لغزشی و شبکه عصبی- فازی ارائه شده است که تابع ترکیب کننده ای همواره به تلفیق خروجی کنترل کننده ها پرداخته و بر اساس ضریب خطای ورودی، درصدی از سیگنال های کنترلی را به خروجی منتقل می سازد.
similar resources
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...
full textطراحی 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...
full textطراحی و پیاده سازی کنترل کننده فازی توزیع یافته بر روی ربات متحرک دوچرخ تعادلی
یکی از ربات های متحرک که امروزه توجه محققین زیادی را به خود جلب کرده، ربات تعادلی متحرک است. این سیستم یک پاندول معکوس است که بر روی یک یا دو چرخ قرار گرفته و قابلیت حرکت دارد. با توجه به اینکه این ربات ها به صورت ذاتی ناپایدار هستند و علاوه بر این دینامیک پیچیده و عملکرد غیرخطی دارند، یافتن یک سیستم کنترلی مناسب که تعادل ربات را حفظ کند اساسی است. یکی از روش های کنترلی کارآمد، کنترل کننده فازی...
طراحی کنترل کننده مد لغزشی ترمینال فازی تطبیقی مرتبه کسری برای ربات اُرتِز مفصل زانو
رباتهای توانبخشی و کمک کننده به دلیل افزایش تعداد سالمندان و افزایش بیماریهایی مانند سکته های مغزی و آسیبهای نخاعی و همچنین هزینههای بالای توانبخشی توجه بسیاری را به خود جلب کرده اند. در این مقاله یک کنترل کننده مد لغزشی ترمینال فازی تطبیقی مرتبه کسری برای ربات اُرتِز مفصل زانو پیشنهاد میشود. یک مدل یکپارچه ساق پا و اُرتِز که براساس معادلات لاگرانژ است، مورد استفاده قرار می گیرد. برای غلبه ب...
full textکنترل فازی تطبیقی ربات تک چرخ الکتریکی
در این مقاله برای نخستین بار طرح کنترل فازی تطبیقی ربات تک چرخ چهار درجه آزادی با وجود محرکه های الکتریکی ارائه می گردد. نوآوری دیگر مقاله ارایه مدل جدیدی از ربات تک چرخ چهار درجه آزادی برای اجرای راهبرد کنترل ولتاژ و راهبرد کنترل گشتاور است. دینامیک حرکت بصورت سیستم غیرخطی و چند متغیره با اثر متقابل بین ورودی ها و خروجی ها توصیف می گردد. ربات تک چرخ مانند آونگ وارون در وضعیت ناپایدار قرار دا...
full textطراحی کنترل کننده فازی-عصبی TCSC به منظور میرایی نوسانهای فرکانس پایین در سیستمهای قدرت
یکی از دلائل بروز نوسانهای فرکانس پایین1 در سیستمهای قدرت، کمبود گشتاور میرا کننده به منظور غلبه بر اغتشاشات موجود در سیستمهای قدرت است. در گذشته پایدارساز سیستم قدرت2 برای میرا نمودن نوسانهای فرکانس پایین استفاده می شد. ادوات FACTs3 از قبیل جبران ساز سری کنترل شونده با تریستور4 (TCSC) توانایی کنترل توان، کاهش تشدید زیرسنکرون و افزایش پایداری گذرا را دارا هستند. TCSC را میتوان برای میرا ...
full textMy Resources
document type: thesis
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی مکانیک
Keywords
Hosted on Doprax cloud platform doprax.com
copyright © 2015-2023