کنترل مقاوم رباتهای با مفاصل انعطاف پذیر در فضای کار
چکیده
امروزه از رباتها به طور گسترده، برای کارهای صنعتی ساده با تکرار پذیری بالا استفاده می گردد. به منظور کاربرد موثر ربات مطلوب است که قابلیتهای ربات را توسعه داده و از آنها در موارد پیچیده تر که نیازمند حرکتهایی دقیق تر، سریع تر و تعامل بیشتر با محیط است استفاده نماییم. این امر نیازمند رباتهایی با دینامیکهای پیچیده تر می باشد که باید به طراحی کنترل کننده آنها، توجه خاصی گردد. اصولاً تا چندی پیش سیاست اصلی در طراحی رباتها، بر مبنای صلبیت بالای آنها استوار بود. اما تجربه نشان داده است که صلب بودن همه چیز نیست و با هزینه سنگینی در ساخت بدست می آید. چشم پوشی از انعطاف پذیری مفاصل در طراحی کنترل، اگر باعث بروز ناپایداری نگردد، حداقل افت عملکرد را برای سیستم کنترل به دنبال خواهد داشت. در این رساله، ابتدا مروری اجمالی بر مسئله انعطاف در مفاصل، مشکلات ناشی از آن و کارهای انجام شده به منظور رفع این مشکلات صورت می پذیرد. از آنجا که کارهای قبلی اکثرا در فضای مفصلی و بر مبنای راهبرد کنترل گشتاور می باشد، در نتیجه مجموعه نوآوری اول به توسعه طرح های کنترلی برای اجرا در فضای کار اختصاص دارد. برای این منظور، کنترل کننده هایی نظیر کنترل ترکیبی ، کنترل تناسبی-انتگرالی-مشتقی غیر خطی، کنترل پسگام مقاوم و کنترل تطبیقی بدون رگرسیون ارائه می گردد. از آنجا که شرط وجود دینامیک الکتریکی محرکه ها، فرض در دسترس بودن گشتاورها و نیروهای عمل کننده بر روی مفاصل را به عنوان ورودی منتفی می نماید، بر همین اساس، مجموعه نوآوری دوم به طراحی کنترل کننده ها در فضای کار با استفاده از راهبرد کنترل ولتاژ توجه دارد. در این مرحله بر سادگی، قابلیت پیاده سازی و عملکرد مطلوب کنترل کننده پیشنهادی تاکید می شود. همچنین، با توجه به جدید بودن مفاهیم کنترل مرتبه کسری در سیستم های رباتیک با مفاصل انعطاف پذیر، بخش پایانی این رساله به طراحی کنترل مرتبه کسری در حوزه ولتاژ اختصاص دارد.