مدل سازی دینامیکی و کنترل تطبیقی ربات موازی

در پایان نامه ی حاضر به مدل سازی دینامیکی و کنترل تطبیقی یک ربات موازی همکار پرداخته می شود. ربات موازی مورد نظر از دو شاخه ی اصلی و یک جسم میانی تشکیل شده است، که هر شاخه شامل یک ربات بازوی ماهر سه-عضوی است. این دو شاخه به صورت مشارکتی به مهار و تغییر موقعیت جسم میانی می پردازند. در این پروژه، برای مدل سازی دینامیکی از روش معادلات لاگرانژ استفاده می شود، که روشی کارآمد در استخراج معادلات حرکت سیستم های مقید است. در استخراج روابط دینامیکی حاکم بر سیستم، از اصطکاک ها ی موجود در اتصالات و همچنین از انعطاف پذیری عضوها صرف نظر می شود. هدف اصلی از طراحی کنترلر، این است که با وجود عدم قطعیت در برخی از پارامترهای ربات نظیر جرم و ممان اینرسی جسم میانی، بتوان موقعیت ربات را کنترل نمود. برای رسیدن به این هدف، از کنترل تطبیقی مدل مرجع استفاده می شود. در این پایان نامه، یک روش کلی برای طراحی سیستم کنترل تطبیقی که قابلیت پیاده سازی بر انواع ربات های موازی را داشته باشد، ارایه می شود. روش مورد نظر، به صورت تلفیقی از روش کنترل خطی سازی پسخوراند و روش پایداری لیاپانوف می باشد و در دسته ی کنترلرهای تطبیقی مدل مرجع قرار می گیرد. قانون کنترل به روش خطی سازی پسخوراند و قانون تطبیق (تنظیم پارامترها) با استفاده از تئوری پایداری لیاپانوف طراحی می گردد. به منظور صحه گذاری و بررسی عملکرد سیستم کنترلی طراحی شده، مدل نرم افزاری سیستم حلقه بسته با استفاده از ابزار سیمولینک در نرم افزار متلب شبیه سازی می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی حاکی از آن است که با اعمال کنترلر طراحی شده می توان ربات را در یک موقعیت مطلوب قرار داده و در آن پایدار نمود. همچنین مشاهده می شود که سیستم کنترلی طراحی شده مقاومت قابل قبولی در برابر عوامل مدل نشده در سیستم، نظیر نویز و اغتشاش دارد.