کنترل مقاوم مبتنی بر تخمین گر زیربهینه برای بازوهای رباتیک به شدت غیرخطی تحت تاثیر نامعینی های مدل و اغتشاشات محیطی

یکی از چالش های اساسی در به کارگیری بازوهای رباتیکی در صنایع مختلف مانند خط تولید و مونتاژ، مراکز پزشکی و جراحی، صنایع فضایی و ادوات نظامی عدم دستیابی به مدل سازی و کنترل دقیق آن هاست. در این مقاله مسئله کنترل مقاوم مبتنی بر تخمین گر بهینه برای سیستم های دینامیک به شدت غیرخطی تحت تاثیر عدم قطعیت های سیستمی و محیطی، انجام شده است. در نظر گرفتن زیرسیستم الکتریکی محرک کوپل شده به زیرسیستم مکانیکی در مدل سازی، منجر به مدل کامل تر و واقعی تر معروف به ربات های با مفاصل انعطاف پذیر الکتریکی شده است. متغیرهای حالت نامعلوم که امکان اندازه گیری آن ها توسط سنسورها وجود ندارد، توسط تخمین گر معادله ریکاتی وابسته به حالت تعیین می شود. با به کارگیری رویکرد پیشنهادی در شبیه سازی یک بازوی دو درجه آزادی با مفاصل انعطاف پذیر الکتریکی به عنوان یک نمونه کاربردی، هر دو مزیت استحکام و بهینگی برای سیستم حاصل می شود. سپس روش پیشنهادی با روش کنترل مود لغزشی و تخمین گر فیلتر کالمن مقایسه شده است. نتایج به دست آمده بهبود استحکام سیستم در مقابل عدم قطعیت و اغتشاشات را با به کارگیری روش پیشنهادی نشان می دهد. نرم خطای نهایی پنجه ربات در الگوریتم پیشنهادی و فیلتر کالمن به ترتیب ۱۳/۴ میلی متر و ۰۲/۳۷ میلی متر و نرم ورودی کنترلی (مصرف انرژی) به ترتیب ۵/۷ و ۸/۱۶ بوده است؛ بنابراین، دستیابی به هدف، با دقت بالاتر و تلاش کنترلی حداقل با استفاده از روش پیشنهادی تامین شده است.

کلیدواژه ها:

کنترل مودلغزشی ، تخمین گر زیربهینه ، عدم قطعیت مدل ، نویز اندازه گیری ، اغتشاش فرآیند