این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۹، شماره ۱۲، صفحات ۲۹۳۵-۲۹۴۴
عنوان فارسی کنترل نیروی فعال ترکیبی مد لغزشی PID فراپیچشی یک ربات اسکلت خارجی پایین‌تنه
چکیده فارسی مقاله مقابله با اغتشاشات و عدم قطعیت‌های سیستم و همچنین تعقیب مسیرهای مرجع از اساسی‌ترین مسائل در کنترل ربات‌های اسکلت خارجی پایین‌تنه است. از کنترل‌کننده‌های مقاومی که در کنترل ربات‌های اسکلت خارجی می‌توان از آن استفاده کرد، کنترل‌کننده PID مد لغزشی (PIDSMC) است. این کنترل‌کننده با تعریف سطح لغزش کنترل‌کننده مد لغزشی بر مبنای کنترل‌کننده PID حاصل شده و از مهم‌ترین مشکل ات کنترل‌کننده PIDSM وجود پدیده چترینگ است. برای حذف پدیده چترینگ در کنترل‌کننده PIDSM از یک لایه مرزی در اطراف سطح لغزش استفاده می‌شود. در این حالت نه‌تنها پدیده چترینگ به‌طور کامل حدف نمی‌شود بلکه میزان مقاومت کنترل‌کننده نیز کاهش می‌یابد. در این مقاله برای حذف پدیده چترینگ و افزایش مقاومت سیستم از کنترل‌کننده PID مد لغزشی فراپیچشی (STPIDSM) استفاده شده است. در این حالت کنترل‌کننده ذاتاً و بدون تعریف لایه مرزی، پدیده چترینگ را با حفظ مقاومت سیستم کاهش می‌دهد. همچنین به منظور مقابله با اغتشاشات و عدم قطعیت‌های با دامنه نامعلوم سیستم، روش تطبیقی کنترل فعال نیرو به عنوان حلقه اصلاحی ورودی کنترلی با کنترل‌کننده STPIDSM ترکیب شده است. در روش کنترل فعال نیرو، ورودی کنترلی در هر لحظه بر مبنای تخمین ممان اینرسی لینک‌های ربات اصلاح می‌شود. برای دستیابی به حداکثر کارآیی، پارامترهای کنترل‌کننده پیشنهادی به کمک روش بهینه‌سازی جستجوی هارمونی به صورت بهینه تعیین شده‌اند. عملکرد روش کنترلی ارائه‌شده با کنترل‌کننده STPIDSM بهینه مقایسه شده است. نتایج حاصل، بیانگر کاهش سه معیار خطای ITAE، ITASE و IASE برای روش کنترلی پیشنهادی به ترتیب به میزان 39، 48 و 66% نسبت به کنترل‌کننده STPIDSM است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله ربات اسکلت خارجی،کنترل‌کننده PID،کنترل‌کننده مد لغزشی فراپیچشی،کنترل فعال نیرو،
عنوان انگلیسی Hybrid Active Force Control of Super-Twisting PID Sliding Mode Technique of a Lower Limb Exoskeleton
چکیده انگلیسی مقاله Reference trajectory tracking and guarding against system disturbances and uncertainties are the important factors in the realm of lower limb exoskeleton robots control. Sliding mode PID is one of the robust controllers, which has a sliding manifold in the form of the PID controller. Chattering is the substantial predicament of the PIDSMC so that boundary layer around the sliding manifold is applied to eliminate the phenomenon. In this step, not only the chattering phenomenon is not eliminated but the robustness of the controller is also mitigated. In this study, supper twisting PID sliding mode controller (STPIDSMC) was used to eradicate the chattering phenomenon and enhancing controller robustness. The STPIDSMC robustness is protected indigenously and without defining the boundary layer, and the chattering phenomenon is reduced. Furthermore, to meet the external disturbances and uncertainties with unlimited amplitude, adaptive active force control method is combined by STPIDSMC as a modifying input control loop. In the active force control approach, the control input is online modified based on the estimation of moment inertia of the robot links. In order to accomplish maximum performance, control parameters were optimized using harmony search algorithm. In the optimal state, the performance of the proposed controller has been compared with PIDSMC and STPIDSMC that revealed the priority of the proposed controller rather than other controllers. The results indicate that the three error criteria, ITAE, ITASE, and IASE experience significant reduction about 39, 48, and 66 percent respectively compared to STPIDSM.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله ربات اسکلت خارجی,کنترل‌کننده PID,کنترل‌کننده مد لغزشی فراپیچشی,کنترل فعال نیرو
نویسندگان مقاله مجید مختاری |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

مصطفی تقی‌زاده |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

محمود مزارع |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

نشانی اینترنتی https://mme.modares.ac.ir/article_10832_e1532b50abb83b4bf56cb5da5508d459.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات