این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۶، شماره ۳، صفحات ۳۵۳-۳۶۳
عنوان فارسی طراحی مسیر زمان بهینه برای مکانیزم چهار لینکی به روش غیر مستقیم
چکیده فارسی مقاله مساله طراحی مسیر زمان بهینه برای مکانیزم‌های حلقه بسته تاکنون به روش غیر مستقیم حل نشده است. در این مقاله این مساله برای یک مکانیزم چهار لینکی در نظر گرفته می‌شود و حل آن بر اساس حل غیر مستقیم مساله کنترل بهینه ارائه می‌گردد. به این منظور با استفاده از معادلات قیدی هولونومیک سیستم، مختصات‌های اضافی حذف می‌شود و معادلات دینامیکی مکانیزم بر حسب تنها یک مختصات تعمیم یافته استخراج می‌گردد. سپس با استفاده از اصل مینیمم پونتریاگن شرایط لازم بهینگی با توجه به محدودیت گشتاور اعمالی موتور بدست می‌آید. معادلات بدست آمده یک مساله مقدار مرزی را تشکیل می‌دهند، که با حل این معادلات می‌توان به جواب بهینه دست یافت. با روش غیر مستقیم برخلاف روش‌های مستقیم که یک حل تقریبی نتیجه می‌دهند، می‌توان یک حل دقیق بدست آورد. اما مشکل اصلی در روش غیر مستقیم، حساس بودن حل به حدس اولیه می‌باشد. این مشکل برای مساله زمان بهینه که جواب نهایی شدیدا غیر خطی و به صورت بنگ بنگ می‌باشد، بسیار حاد‌تر می‌شود. برای رفع این مشکل الگوریتمی پیشنهاد شده است که مساله زمان بهینه را می‌توان با هر دقت خواسته شده‌ای محاسبه نمود و مساله تنها با یک حدس اولیه ساده صفر در شروع الگوریتم قابل حل است. از آنجا که در مسیر زمان بهینه تغییر ناگهانی کنترل رخ می‌دهد، مقدار جرک بسیار افزایش می‌یابد. برای رفع این مشکل الگوریتم دیگری جهت محاسبه زمان کمینه با جرک محدود، ارائه شده است. در نهایت، شبیه‌سازی‌های انجام گرفته کارایی روش پیشنهادی در محاسبه مسیر زمان بهینه را نشان می‌دهد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Time optimal trajectory planning of four bar mechanism using indirect approach
چکیده انگلیسی مقاله Time optimal trajectory planning of closed chain mechanisms has not been done by indirect method yet. In this paper, this problem is considered for a four bar mechanism and its solution is presented on the base of the indirect solution of optimal control problem. To this end, the additional coordinates are omitted using the holonomic constraints, so the dynamic equation is obtained with respect to only one generalized coordinate. Then the necessary conditions for optimality are derived using Pontryagin's minimum principle by considering the constraint on the applied torque. The obtained equations lead to a two-point boundary value problem (BVP) that its solution is the optimum answer. Unlike the direct methods that result in approximate solution, indirect method leads to an exact solution. But the main challenge in indirect method is solving the BVP. Solving this problem is sensitive to the initial guess. This problem is much more severe for time optimal problem which has a high nonlinear answer in bang-bang form. To overcome this problem an algorithm is proposed to solve the time optimal problem with any desired accuracy, and the initial solution can simply be zero at the start of the algorithm. But in the time optimal trajectory the large jerk is occurred, due to control signals switching. In order to overcome this problem, another algorithm is presented to calculate the minimum time with bounded jerk. Finally, the simulation results show the performance of the proposed method in time optimal trajectory planning.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله امین نیکوبین |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه سمنان (Semnan university)

امیر کمال |
دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه سمنان (Semnan university)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_14425_969c5ae6e0acc8d9f5cb7cdec16ec5ac.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-227544.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