طراحی، تحلیل و پیاده سازی پلتفرم استوارت ۶ درجه آزادی با استفاده از سیستم کنترل سینماتیک معکوس و کنترل کننده PID برای شبیه سازی حرکات پیچیده در کاربردهای صنعتی و شبیه سازهای پرواز

در این پژوهش، یک پلتفرم استوارت با ۶ درجه آزادی طراحی و پیاده سازی شده است که به دلیل ساختار موازی خود، عملکرد بهتری نسبت به ربات های سریال دارد. به منظور تثبیت موقعیت پلتفرم، یک سیستم کنترل سینماتیک معکوس به همراه کنترل کننده های PID برای هر پایه طراحی و اجرا گردید. برای یک موقعیت مشخص، طول بازوها از طریق سینماتیک معکوس محاسبه شده و با کمک موتورهای استپر، هر پایه به طول مطلوب می رسد. آزمایش های عملی نشان داد که کنترل کننده PID قادر است موقعیت مطلوب را در حضور اختلالات متداول مانند نویز الکتریکی یا تغییرات ناگهانی بار با حداکثر خطای ±۰.۵ میلی متر و ارتعاشات مکانیکی حفظ کند. علاوه بر این، سیستم حرکتی پلتفرم با استفاده از موتورهای استپر عملکردی پایدار با دقت موقعیت یابی ±۰.۱ میلی متر و زمان پاسخ ۰.۲ ثانیه در شرایط بار نامی داشته و قادر است حرکات پیچیده ای را در شبیه سازی ها و کاربردهای صنعتی به صورت موثر پیاده سازی کند. دقت سیستم با انحراف استاندارد ۰.۰۵ میلی متر در ۱۰۰ آزمون تکراری تایید شد و دقت و کارایی کنترل کننده پیشنهادی تایید شده است.

کلیدواژه ها:

پلتفرم استوارت ، ۶ درجه آزادی ، سینماتیک ، کنترلر