کنترل نیروی فعال ترکیبی مقاوم بهینه یک ربات اسکلت خارجی پایین تنه | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 37, Volume 18, Issue 2, 1397, Pages 342-350 PDF (1.56 M) | ||
| Authors | ||
| مجید مختاری1; مصطفی تقی زاده* 2; محمود مزارع3 | ||
| 1گروه مهندسی مکانیک | ||
| 2دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی | ||
| 3دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران | ||
| Abstract | ||
| در این مقاله یک کنترل کننده نیروی فعال ترکیبی مقاوم بهینه بر مبنای الگوریتم جستجوی هارمونی برای ربات اسکلت خارجی پایین تنه طراحی شده است. معادلات دینامیکی به روش لاگرانژ با در نظر گرفتن سه عملگر روی مفاصل ران، زانو و قوزک به منظور تعقیب یک مسیر مشخص استخراج شده است. عدم هماهنگی حرکات و تبادل نیرو بین ربات با بدن انسان که به صورت اغتشاش به ربات اعمال میشود از جمله مشکلات عمده رباتهای اسکلت خارجی میباشد. به منظور کاهش اثر اغتشاش و افزایش دقت، از ترکیب کنترل فعال نیرو (حلقه اصلاحی ورودی کنترلی) با کنترل موقعیت بهعنوان روشی کارآمد و مقاوم استفاده میشود. در روش کنترل فعال نیرو، برای استخراج ورودی کنترلی مقاوم در برابر اغتشاشات اعمال شده، ممان اینرسی لینکهای رابط در هر لحظه با مینیمم کردن معیار خطای ITAE و نرخ تغییرات ورودی کنترلی، به کمک الگوریتم جستجوی هارمونی تخمین زده شده و بر مبنای تخمین حاصل، ورودی کنترلی اصلاح میشود. برای حلقه کنترل موقعیت نیز دو کنترل کننده مد لغزشی وخطی سازی پسخورد طراحی شده است. به منظور اعتبارسنجی، ربات در نرمافزار آدامز مدل شده و ورودی کنترلی حاصل از کنترل کنندههای نیرو و موقعیت طراحی شده به مدل استخراجی از آدامز اعمال شده است. برای مقایسه منطقی، پارامترهای کنترلی با الگوریتم جستجوی هارمونی بهینه شده و سپس عملکرد کنترل کنندههای موقعیت در حالت ترکیبی و معمولی (بدون حلقه کنترل نیرو) با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج بهدست آمده بیانگر برتری روش کنترل مد لغزشی ترکیبی ارائه شده نسبت به دیگر کنترل کنندههای فوق میباشد. | ||
| Keywords | ||
| ربات اسکلت خارجی; مدلسازی دینامیکی; کنترل مد لغزشی; کنترل فعال نیرو; الگوریتم جستجوی هارمونی | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 407 PDF Download: 475 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,174 |
| Number of Articles | 24,685 |
| Article View | 25,104,210 |
| PDF Download | 17,787,165 |