کنترل گشتاور یک عملگر ترکیبی با حضور نامعینی های پارامتری و قیود فیزیکی

در موتورهای الکترومغناطیسی، برای افزایش گشتاور قابل اعمال توسط موتور به خروجی، نیاز است از یک روتور با ممان اینرسی بیشتر استفاده شود. درحالیکه در اغلب کاربردهای رباتیکی، بخصوص واسط های هپتیکی، موتورهای الکترومغناطیسی در وضعیت دینامیکی بوده که نیروی اینرسی در آن تاثیر عمده ای دارد. در این مقاله یک روش کنترلی مقاوم برای نوعی عملگر ترکیبی ویسکوز پیشنهاد شده است که ویژگی بارز آن را می توان قدرت تامین گشتاور متغیر مطلوب با حفظ ممان اینرسی کم عنوان کرد. این عملگر ترکیبی شامل دو موتور جریان مستقیم می باشد که شفت های آنها با یک کوپلر ویسکوز غیر تماسی بطور دورانی به یکدیگر متصل شده-اند. این روش اتصال براساس جریان گردابی می باشد تا ویژگی های مورد نظر را تامین نماید. موتور دور وظیفه حذف و یا کاهش نیرو-های اینرسی و همچنین نیروهای دینامیکی وارد شده به عملگر را دارد. وظیفه موتور نزدیک تامین گشتاور مطلوب در خروجی می-باشد. از آنجایی که ذات این سیستم خطی می باشد، روش کنترلی مقاوم پیشنهاد شده بر مبنای Hꝏ بوده و در طراحی آن قیود فیزیکی مانند اشباع ولتاژ موتور ها، اشباع سرعت دمپر دورانی، بیشترین سرعت و شتاب وارد شده به عملگر از طرف کاربر و همچنین نویز سنسور نیرو در نظر گرفته شده اند. همچنین روش مقاوم µ-synthesis برای سیستم با حضور نامعینی های پارامتری و سایر قیود فیزیکی بررسی شده است. پیاده سازی کنترلر طراحی شده بر روی مدل یک واسط هپتیک یک درجه آزادی، دستیابی به ویژگی های مورد نظر را تائید می نماید.

کلیدواژه ها:

Hybrid actuator ، Haptic interface ، DC motor torque control ، Robust control ، Parametric uncertainty ، عملگر ترکیبی ، واسطه هپتیکی ، کنترل گشتاور موتور جریان مستقیم ، کنترل مقاوم ، نامعینی پارامتری