طراحی گریپر غیر تماسی پنوماتیکی ورتکسی و کنترل نیروی آن توسط شیر نازل-پره

در این مقاله طراحی مدل سازی و کنترل یک گریپر غیرتماسی پنوماتیکی مبتنی بر جریان ورتکسی با مکانیزم نازل-پره مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی پژوهش افزایش دقت و پایداری نیروی بالابرنده بدون نیاز به آزمایش عملی و صرفا بر پایه شبیه سازی عددی است. با وجود پیشرفت ها در شناخت رفتار فیزیکی و بهینه سازی ابعادی گریپرهای ورتکسی، یکی از چالش های اساسی باقی مانده کنترل دقیق نیروی بالابرنده است. ابتدا با استفاده از داده های تجربی گزارش شده در مقالات مرجع، مدل استاتیکی نیروی بالابرنده و بیشینه نیروی بالابرنده استخراج و برازش شد. سپس مدل دینامیکی فشار محفظه کنترلی هم دما یک شیر نازل پره ارائه گردید. به منظور کنترل دقیق دبی ورودی و در نتیجه نیروی بالابرنده ابتدا یک کنترل کننده مد لغزشی انتگرالی غیرخطی برای مکانیزم نازل-پره طراحی گردید که قادر به مقابله با عدم قطعیت های پارامتری سیستم است. نتایج شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب نشان می دهد که کنترل کننده پیشنهادی فشار محفظه را با دقت مناسب ردیابی کرده و پدیده چترینگ به طور موثری کاهش یافته است، همچنین یک سناریوی کنترلی جدید برای جابجایی ایمن قطعات با وزن متغیر با زمان برای مجموعه شامل شیر و گریپر ارائه شد که در آن نیروی بالابرنده به صورت تطبیقی و بر اساس وزن قطعه تنظیم می شود. نتایج حاکی از پایداری کنترل نیروی بالابرنده با توجه به وزن متغیر قطعه کار در حین فرآیند جابجایی است.

کلیدواژه ها:

گریپر غیر تماسی پنوماتیکی ، گریپر ورتکسی ، مکانیزم نازل پره ، کنترل مد لغزشی انتگرالی