کنترل چند متغیره پیش بین غیرخطی برای ردیابی مسیر یک نوع ربات موازی دلتا

در این مقاله، کنترل کننده پیش بین غیرخطی مقاوم بهینه بر مبنای الگوریتم جستجوی هارمونی برای یک نوع ربات موازی سه درجه آزادی انتقالی طراحی شده است. مدل دینامیکی مکانیزم با استفاده از روش لاگرانژ استخراج شده و کنترل کننده پیش بین به همراه تخمین گر عدم قطعیت، طراحی و پایداری آن با استفاده از تئوری لیاپانوف اثبات شده است. عملکرد کنترل کننده طراحی شده در شرایط مختلف از جمله در حضور اغتشاش و تغییر پارامترهای سیستم، شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه، یک مسیر بهینه برای ربات در حضور چهار مانع دایروی طراحی شده و به عنوان مسیر مطلوب به ربات داده شده است. برای تعیین پارامترهای کنترلی بهینه، یک تابع هزینه بصورت ترکیبی از نرخ تغییرات ورودی کنترلی و خطا در نظر گرفته شده و به الگوریتم جستجوی هارمونی جهت کمینه سازی داده شده است. به منظور مقایسه عملکرد کنترل کننده طراحی شده با سایر کنترل کننده های غیرخطی، دو کنترل کننده مود لغزشی بهینه و خطی سازی پسخورد بهینه نیز طراحی و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج بیانگر عملکرد مطلوب هر سه کنترل کننده در شرایط وجود اغتشاش و عدم قطعیت های مدل می باشند، اگرچه معیارهای خطا برتری کنترل کننده پیش بین غیرخطی مقاوم را نسبت به دو کنترل کننده دیگر نشان می دهند.

کلیدواژه ها:

Parallel manipulator ، dynamic modeling ، constrained systems equations ، model predictive control ، ربات ها موازی ، مدل سازی دینامیکی ، معادلات سیستم مقید ، کنترل پیش بین