طراحی کنترلر مقاوم موقعیت و نیرو برای ربات راهرونده

رباتهای راهرونده از پیچیده ترین محصولات تکنولوژی امروزه می باشند که تحقیقات فراوانی را به خود اختصاص داده اند. در این پایان نامه، یک مکانیزم مناسب برای تحلیل این گونه رباتها ارائه گردیده است. این مکانیزم، یک ربات ‏‎p2r‎‏ می باشد که بعنوان یک پا از ربات راهرونده چندپایی یا یک ربات پا - چرخ ‏‎(leg-wheel robot)‎‏ با توجه به امکانات ساخت و آزمایش در این پروژه مورد استفاده قرار گرفت. معادلات دینامیکی ربات مذکور با استفاده از روش کین ‏‎(kane)‎‏ بدست آمده است. معادلات فوق سپس خطی شده و در دو حالت دینامیک مستقیم و معکوس حل شده اند. و حرکت ربات بصورت مدار باز شبیه سازی شده است. در مرحله بعد، معادلات حالت سیستم با استفاده از معادلات دینامیکی خطی شده بدست آمده و بهمراه تابع تبدیل موتور، ‏‎dc‎‏ و مدل زمین به صورت مدار بسته در نرم افزار ‏‎simulink‎‏ شبیه سازی شده است. در ادامه یک کنترلر مقاوم ‏‎id‎‏‏‎p‎‏ بر اساس ضرایب محک ‏‎(itae) integral time absolute error‎‏ طراحی شده است. علاوه بر کنترلر ‏‎pid‎‏، یک کنترلر ‏‎h ‎‏ نیز برای ربات طراحی شده است که علی رغم داشتن شرایط پایداری مناسب، عملکرد لازم را فراهم نمی سازد. در انتها ربات مورد مطالعه ساخته شده و در عمل کنترلر ‏‎pid‎‏ در حالتهای مختلف مورد آزمایش قرار گرفته و برای بررسی پایداری مقاوم، دینامیک ربات با استفاده از تغییر وزن مورد آزمایش قرار گرفته که از عملکرد و پایداری مناسب برخوردار بوده است.