طراحی کنترلر نقصپذیر برای مکانیزم پنج میلهای

در این مقاله هدف طراحی کنترلر برای مکانیزم پنج میلهای جهت کنترل موقعیت مفصل فوقانی در حالت بدون نقص ودر حالت بروز نقص است. مدل بر اساس نقص و روشهای تشخیص نقص، مستلزم مدل ریاضی کامل از کل سیستم است. قسمت اعظم از تشخیص نقص و عیب بر اساس مفهوم نسخهبردارى از یک ویژگى به منظور جلوگیرى از خرابى سیستم که نتیجه بد عمل کردن آن ویژگى است، میباشد. بروز نقص ممکن است باعث بروز برخی خطرات شود که بنا به وظیفهای که به عهده سیستم است دارای شدت و حدت است. بنابراین برای مکانیزم مذکور، به منظور تشخیص نقص و جلوگیری از گسترش آن سه مرحله در نظر گرفته شده است که عبارتند از: 1- تشخیص نقص، 2 - مکان یابی نقص و -3 جبران سازی نقص. هر کدام از مراحل فوق شامل مجموعههایی از الگوریتمها و روشهایی است که با دنبال کردن آنها میتوان در نهایت اثر نقصرا محدود کرده و آنرا کنترل نمود. مرحله تشخیصنقصشامل الگوریتمهایی است که سیستم را از نظر وجود نقص بطور دائم چک میکند. در صورت تشخیص نقصمرحله مکانیابی نقص فعال میشود. الگوریتمهای مکان یابی بهصورتی طراحی شدهاند که قادر باشند نوع نقص و محل وقوع آن در سیستم را تشخیص دهند. برای پیاده سازی سیستم تشخیص، مکان یابی و جبرانسازی نقصدر مکانیزم پنج میلهای مورد بحث، کل سیستم در سه بخش لایه سروو، لایه رابط و لایه سوپروایزر طبقه بندی شده است. همچنین دستیابی به سیستم نقصپذیر نیازمند اضافه کردن افزونگی برای جبران از کار افتادن احتمالی سایر اجزاء میباشد. بنابراین در مکانیزم مفروض که دارای دو درجه آزادی است به جای دو موتور از سه موتور استفاده شده است. برای تشخیص نقص و مکانیابی نقص در حالتی که مجموعه سنسورهای اندازهگیری موقعیت دارای نقص شوند، با استفاده از مدل ریاضی ساخته شده و طراحی یک رویتگر میتوان مقادیر سنسورهای موقعیت را پیشبینی و با مقادیر دریافتی از سنسورهای واقعی مقایسه نمود تا در صورت بروز نقص بتوان از آن آگاهی یافت و با مکانیابی آن، مقدار دریافتی از سنسور را اصلاح کرد. نقص در موتورها نیز از روی تغییرات شدید در سنسورهای سرعت که ناشی از ازکارافتادگی موتور در آن مفصل است، قابل تشخیص و مکانیابی است. برای این مرحله از نقص نیز لایه سوپروایزر با ورود موتور جدید و تغییرات در حلقه کنترلی، اثر نقص را محدود و ادامه کار برای سیستم را مهیا میسازد.