طراحی و شبیهسازی رویتکنندههای غیرخطی هوشمند برای یک ربات با مفصل انعطافپذیر
چکیده
بسیاری از روش های طراحی کنترل کننده برای ربات ها به جای خروجی به حالت های مدل ربات بستگی دارند. از آنجایی که معادلات حاکم بر دینامیک یک ربات، غیرخطی می باشند باید از انواع رویتگرهای غیرخطی استفاده کرد. هم چنین می توان از رویتگرهایی مثل فیلتر کالمن که از مدل خطی سازی شده حول نقطه کار استفاده می کنند، بهره برد. در این پروژه علاوه بر مروری برانواع رویتگرهای غیرخطی، برای یک ربات با مفصل انعطاف پذیر، چند نوع رویتگر غیرخطی مانند فیلتر کالمن توسعه یافته، رویتگر مد لغزشی و رویتگر sdre طراحی شده است و نتایج شبیه سازی این رویتگرها نیز با هم مقایسه شده است. سپس با معرفی و مرور اجمالی الگوریتم های موسوم به الگوریتم های سیر تکاملی، الگوریتم رقابت استعماری به صورت ویژه معرفی شده است تا با به کارگیری این الگوریتم عملکرد رویتگر sdre طراحی شده در قسمت های پیشین بهینه شود. هدف گذاری این پایان نامه ابتدائا معرفی و طراحی رویتگرهای غیرخطی ای بوده است که توانایی مواجهه مستقیم با مشکلات ناشی از وجود ترم های های غیر خطی در سیستم های عملی را دارا باشند و در ادامه در صورت امکان با استفاده از الگوریتم های سیر تکاملی که در این پایان نامه الگوریتم رقابت استعماری در کانون توجه قرار گرفته است به بهبود عملکرد و کاهش خطای تخمین رویتگرهای طراحی شده پرداخته شود. نتایج حاصله نشان می دهد که این هدف گذاری قرین توفیق بوده است و تابع هزینه تعریف شده در قسمت های مربوطه که ملاکی از دقت تخمین حالت های سیستم توسط رویتگر sdre طراحی شده است به طرز قابل قبولی اهداف مطلوب را برآورده کرده است. ایضا محاسن و معایب روش های معرفی شده نیز به صورت مبسوط مورد مداقه قرار گرفته است و پیشنهاد هایی نیز جهت پژوهش های آتی در این عرصه کماکان غامض و مستعد و چالش برانگیز ارایه شده است.