کنترل مسیر ربات ماهی با استفاده از کنترل کننده PID بهینه سازی شده با الگوریتم غذایابی باکتری

اخیراً روش های کنترل ربات ها به سرعت در حال رشد است. با این حال، تحقیقات در زمینه ربات ماهی در سطح پایینی قرار دارد. دقت ربات ماهی به عوامل مختلف از جمله دقت سنسورهای حرکتی، لقی مفاصل، قابلیت ارتجاعی محرک های ربات ماهی و دقت کنترل کننده بستگی دارد. در این میان دقت و کارآیی کنترل کننده مهم ترین سهم را در دقت ربات ماهی دارد. در این مقاله یک ربات ماهی با دینامیک و مکانیزم شناگری تقریباً مشابه با یک ماهی واقعی طراحی شده است. باتوجه به معادلات حرکت، ربات ماهی به صورت 3 مفصل لولایی در نظر گرفته شده است.سپس باتوجه به این معادلات، سیستم کنترلی تعریف شده است. بررسی پایداری کنترل ربات ماهی یک مسئله پیچیده است.در این مقاله، برای کنترل مسیر حرکت ربات ماهی، کنترل کننده PID بهینه شده توسط الگوریتم غذایابی باکتری، پیشنهاد شده است. سپس این کنترل کننده با کنترل کننده قدرتمند فازی و کنترل کننده PID بهینه شده با PSO با اعمال ورودی های پله و سینوسی مقایسه شده است. که نتایج بدست آمده نشان می دهد که کنترل کننده PID بهینه شده توسط الگوریتم غذایابی باکتری عملکرد بهتری نسبت به کنترل کننده فازی و کنترل کننده PID بهینه شده توسط الگوریتم PSO از دیدگاه کاهش زمان نشست، کاهش فراجهش و زمان خیز در پاسخ به ورودی پله را دارد. و همچنین در پاسخ به ورودی سینوسی که مهم ترین مشخصه ی آن کاهش میانگین خطاهای سیگنال می باشد عملکرد بهتری داشته است. عملکرد روش پیشنهادی در نرم افزار MATLAB بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

ربات ماهی ، کنترل کننده PID ، کنترل کننده فازی ، الگوریتم غذایابی باکتری