این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۶، شماره ۸، صفحات ۱-۱۲
عنوان فارسی طراحی کنترل‌کننده و تخمین‌گر معادله ریکاتی وابسته به حالت برای بازوهای مکانیکی با مفاصل انعطاف‌پذیر در حضور نویز و اغتشاش
چکیده فارسی مقاله در طراحی کنترل، اطلاعات کامل بازخورد اغلب ضروری است. در بازوهای مکانیکی با مفاصل انعطاف‌پذیر، اندازه‌گیری تغییرات زوایای بازوها میسر است ولی اندازه‌گیری تغییرات عملگرها به‌سادگی قابل اندازه‌گیری نیست. از طرفی اندازه‌گیری متغیرهای حالت همواره دارای نویز سیگنالی است و فضای کاری بازوهای مکانیکی مخلوطی از اغتشاشات هست. بنابراین وجود یک رویت‌گر و تخمین‌گر غیرخطی مطلوب، جهت بهبود عملکرد سیستم دینامیکی موردنظر، امری ضروری است. روش معادله ریکاتی وابسته به حالت یکی از بهترین روش‌های کنترل بهینه غیرخطی می‌باشد. سیستماتیک بودن این روش، فرمول‌بندی و انجام محاسبات را ساده کرده و کنترل طیف وسیعی از سیستم‌های دینامیک غیرخطی )به‌شرط پایدار پذیر بودن( را در بر می‌گیرد که از مزایای این روش محسوب می‌شود. در اکثر روش‌های کنترل غیرخطی از تکنیک‌های خطی‌سازی مدل استفاده می‌شود اما در این روش فضای‌حالت مستقیم به‌صورت غیرخطی مورد استفاده قرار می‌گیرد که یکی از علل دقت و انعطاف‌پذیری در طراحی نسبت به سایر روش‌ها می‌باشد. هدف این مقاله، طراحی کنترل‌کننده و تخمین‌گر مبتنی بر روش معادله ریکاتی وابسته به حالت است که باوجود اغتشاشات، نویز سیستم‌های اندازه‌گیری و محدودیت‌های سیستم (عملگر و حس‌گرها)، تا حد امکان متغیرهای خروجی سیستم به مقدار طراحی (مطلوب) نزدیک شده و رفتار سیستم به رفتار حقیقی ربات نزدیک‌تر می‌شود. در این پژوهش ابتدا فرمولاسیون کنترل‌کننده و رویت‌گر بیان گردیده است، سپس این روند برای بازوی سه درجه آزادی با مفاصل انعطاف‌پذیر طراحی و شبیه‌سازی شده است. در ادامه فرایند طراحی به‌صورت تجربی برای ربات آزمایشگاهی اسکات پیاده‌سازی شده و نتایج صحه‌گذاری به‌دست آمده است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی The SDRE controller and estimator design for flexible joint manipulators in presence of noise and disturbance
چکیده انگلیسی مقاله Full feedback data is mostly essential in control design. The measurement of the variation of flexible joint robot (FJR) actuators is not easy as the measurement of the changes of FJR links’ angles. The measurement of the states is also affected by noise, and the disturbance in the workspace of the robot is not ignorable. Hence a state observer or a nonlinear estimator is necessary to improve the performance of the dynamic system. The state-dependent Riccati equation (SDRE) is one of the most promising nonlinear optimal control methods for estimating variables of systems. Systematic procedure, simple structure, and incorporating wide range of systems (under observability condition) are some advantages of SDRE method. The majority of nonlinear techniques linearize the model, but the SDRE directly uses the nonlinear state space; it is one of the reasons for its precision and flexibility in design with respect to other methods. The goal of this work is to merge the SDRE controller and estimator simultaneously to reduce the state error of the system in presence of external disturbance and measurement noise. So, first, the controller and the observer formulation has been stated. Then, the procedure has been applied to design and to simulate a 3 DOF robot arm with flexible joints. Next, the process has been tested experimentally using Scout robot and the simulation results have been verified. Finally, the proposed method of this paper has been compared with the optimal sliding mode.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله محرم حبیب نژاد کورایم | habibnejad korayem
استاد تمام دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علم و صنعت ایران (Iran university of science and technology)

سعید رفیعی نکو | rafee nekoo
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علم و صنعت ایران (Iran university of science and technology)

نعیم یوسفی لادمخی | yousefi ladmakhi
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه علم و صنعت ایران (Iran university of science and technology)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_15060_7c221eb0729b0c4c217924ee159d9e5b.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-227244.pdf
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