بررسی ارتعاشات ربات های موازی کابلی و کاهش تاثیر ارتعاشات کابل با استفاده از کنترل مقاوم
چکیده
به طور کلی استفاده از کابل در سیستم ربات های کابلی، باعث انعطاف پذیری بیشتر در سیستم ربات های کابلی می گردد که این میزان انعطاف پذیری می تواند تاثیرات بسزایی در پاسخ نهایی ربات کابلی داشته باشد. به منظور مشاهده ی این تاثیرات، در این پایان نامه تاثیرات اینرسی و کشسانی کابل در دینامیک سیستم وارد می گردد. پاسخ دینامیک سیستم به کنترل مدارباز مورد بررسی قرار می گیرد و با پاسخ مدل دینامیکی بدست آمده از ربات کابلی( بدون وارد کردن تاثیرات اینرسی و کشسانی کابل در معادلات دینامیکی ربات کابلی) مقایسه می گردد. تاثیر این انعطاف پذیری در پاسخ دینامیک سیستم ربات کابلی( با در نظر گرفتن اثر اینرسی و کشسانی کابل) به گشتاور محاسبه شده توسط سیستم کنترل pid طراحی شده برای ربات کابلی( بدون در نظر گرفتن تاثیرات اینرسی و کشسانی کابل) بررسی می گردد. پاسخ دینامیک ربات کابلی( با در نظر گرفتن اثر اینرسی و کشسانی کابل) و دینامیک ربات کابلی( بدون در نظر گرفتن اثر کشسانی و اینرسی کابل) به کنترل مدار باز سیستم، بسیار نزدیک به یکدیگر حاصل گردیده است. پاسخ دینامیک ربات کابلی( با در نظر گرفتن اثر اینرسی و کشسانی کابل) به گشتاور تولید شده توسط کنترل pid طراحی شده برای دینامیک ربات کابلی( بدون در نظر گرفتن اثر کشسانی و اینرسی کابل) با پاسخ دینامیک سیستم ربات کابلی( بدون در نظر گرفتن اثرات کابل) به گشتاورهای بدست آمده از این کنترل pid با اختلاف قابل توجهی حاصل گردیده است. برای از بین بردن این اختلاف، کنترلر pid با استفاده از روش زیگلر_ نیکولز، برای دینامیک سیستم ربات کابلی( با در نظر گرفتن اثرات کابل) طراحی می گردد. با توجه به اینکه تاثیرات کابل به صورت یک فنر خطی وارد معادلات دینامیکی گردیده و با توجه به عدم قطعیت پارامترهای سیستم و همچنین وجود اغتشاشات وارد شده بر سیستم، از روش های فازی برای مقاوم کردن سیستم ربات کابلی استفاده می گردد. در نهایت با توجه به مسیر طراحی مورد نظر، تحلیل فرکانسی بر روی سیستم ربات کابلی انجام می گیرد تا از دور بودن فرکانس تحریک سیستم ربات کابلی نسبت به فرکانسهای طبیعی سیستم اطمینان حاصل گردد. نتایج بدست آمده از کنترل pid و کنترل pid فازی طراحی شده برای سیستم ربات کابلی( با در نظر گرفتن تاثیرات اینرسی و کشسانی کابل) قابل قبول بوده و مقاوم بودن سیستم کنترلی pid فازی نسبت به کنترل pid به خوبی قابل مشاهده است.