تولید مسیر بهینه با هدف حذف نوسانات باقی مانده انتقال اجسام معلق بر مبنای الگوریتم برنامه ریزی پویا

حذف نوسانات باقی مانده فرآیند انتقال اجسام معلق در حوزه حمل ونقل کاربرد فراوانی دارد. در مطالعات گذشته روش های کنترلی متعددی به منظور کاهش نوسانات اتخاذ شده است. عدم مدل سازی دینامیکی دقیق، به کارگیری تجهیزات سنسوری و هزینه های بالای طراحی سیستم های کنترلی تا حدی کارآیی این روش ها را کاهش داده است. در مطالعه حاضر، مسیر بهینه انتقال جسم با هدف حذف نوسانات انتهایی با استفاده از الگوریتم برنامه ریزی پویا تولید می شود. الگوریتم بهینه سازی برنامه ریزی پویا یک روش محاسباتی است که با تجزیه مساله به چندین زیرمساله، یک مسیر بهینه را به صورت بازگشتی از توالی تصمیمات کوچکتر طراحی می کند. علاوه بر الگوریتم پیشنهادی، روش شکل دهی ورودی نیز برای تولید مسیر بهینه به کار گرفته شد. در این روش با اعمال دنباله ای از ضربات به یک مسیر دلخواه انتقال و تولید مسیر مطلوب، نوسانات باقی مانده کاهش می یابد. شبیه سازی مسیرهای بهینه در نرم افزار ادمز پیاده سازی شده است. با توجه به نتایج شبیه سازی، به دلیل عدم قطعیت های موجود در مدل سازی دینامیکی و در نتیجه ایجاد خطا در محاسبه پارامترهای اساسی روش شکل دهی ورودی، الگوریتم برنامه ریزی پویا برای انتقال های سریع در سیستم های غیرخطی پیشنهاد می شود. در بخش آزمایشگاهی نیز با اتصال یک آونگ به مجری نهایی ربات، میزان نوسانات در انتهای انتقال و مدت زمان اتمام نوسانات اندازه گیری شد. نتایج شبیه سازی نشان داده است با پیاده سازی الگوریتم برنامه ریزی پویا، نوسانات باقی مانده در انتهای فرآیند انتقال، کاهش بیشتری دارد. علاوه بر این، مدت زمان لازم برای توقف کامل نوسانات جسم در این الگوریتم به اندازه تقریبا ۲ ثانیه نسبت به مسیر دلخواه و ۱ ثانیه نسبت به روش شکل دهی مسیر کاهش یافته است.

کلیدواژه ها:

Residual Vibration ، Optimal Trajectory ، Dynamic Programming Algorithm ، Input Shaping Method ، نوسانات باقی مانده ، مسیر بهینه ، الگوریتم برنامه ریزی پویا ، روش شکل دهی ورودی