پديد آورنده :
نادرخاني، ايمان
عنوان :
كنترل نيرو و موقعيت نقطه انتهايي بازوي هيدروليكي زيرسطحي صفحه اي با پايه ثابت با به كارگيري مشاهده گر سرعت
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مكانيك
صفحه شمار :
پانزده، 91ص.: مصور
استاد راهنما :
محمد دانش، جعفر قيصري
توصيفگر ها :
كنترل امپدانس مقاوم , عملگر هيدروليكي سرو , بازوي TA9
استاد داور :
مصطفي غيور، مجدالدين نجفي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/06/03
چكيده فارسي :
چكيده سيستمهاي كنترل ربات همچون ساير سيستمها در معرض اغتشاشات خارجي و نويز ميباشند كه اين عوامل معموال پايداري و عملكرد سيستم را كاهش ميدهند آنچه كه در بحث كنترل ربات همواره مشكل ساز بوده است وجود نامعيني در سيستم ميباشد كه به طور كلي به شرايط كاري ربات وابسته است كار كردن در محيطهاي داراي عدم قطعيت از جمله محيطهاي زير سطحي و عدم مدلسازي دقيق نيروهاي خارجي مانند نيروي درگ و يا جرم افزوده باعث پيدايش نامعيني ساختاري در سيستم ربات ميشود در بسياري از كاربردها مانند جوشكاري و برشكاري بازوي ربات در تماس با محيط اطراف خود ميباشد كه باعث بهوجود آمدن نيروهايي در نقاط تماس ميشود از طرفي با توجه به شرايط كاري ربات از مشاهدهگر جهت تخمين بخشي از متغيرهاي حالت سيستم و طراحي كنترلكننده بر مبناي مشاهدهگر طراحي شده مورد استفاده قرار ميگيرد تا نياز به استفاده از حسگرها كاهش يابد استفاده از عملگرهاي هيدروليكي با توجه به شرايط كاركرد و همچنين نسبت بار به توان باالي اين عملگرها رو به افزايش ميباشد در اين پژوهش در ابتدا براي رباتهاي سري مشاهدهگر سرعت طراحي ميشود و بعد از آن بر مبناي مشاهدهگر طراحي شده كنترلكننده موقعيت براي ربات سري دو درجه آزادي با استفاده از عملگرهاي هيدروليكي خطي و همچنين استفاده از شيرهاي كنترل فشار طراحي و شبيهسازي ميگردد سپس مشاهدهگر ديگري براي ربات سري با فرض وجود حسگر نيرو طراحي و كنترلكننده امپدانس مقاوم بر مبناي مشاهدهگر طراحي و شبيهسازي ميشود پايداري مشاهدهگر و كنترلكننده در تمامي موارد با استفاده از قضيه لياپانوف اثبات شده است شبيهسازيها با وجود نويز در حسگرهاي اندازهگيري موقعيت مفاصل بازو و همچنين اغتشاش خارجي در ربات انجام شده و نتايج حاصل از عملكرد مناسب سيستم كنترلي مذكور دارد اما نتايج شبيهسازي نشان دهنده تاثير شديد و مخرب نويز در كنترل نيرو ميباشد كلمات كليدي كنترل امپدانس مقاوم بازوي هيدروليكي عملگر هيدروليكي سرو بازوي 9 TA مشاهدهگر سرعت
چكيده انگليسي :
Force and Position Control of the End Effector of a Plannar Underwater Hydraulic Manipulator with a Fixed Base Using Velocity Observer Iman Naderkhani i naderkhani@me iut ac ir Date of Sunmssion 2016 06 18 Department of Mechanical Enginnering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Mohammad Danesh danesh@cc iut ac ir Jafar Ghaisari ghaisari@cc iut ac irAbstract Like other systems robot control systems are subjected to external disturbances and noises which usually decrease stability and performance An issue in robot control is existence ofuncertainty which usually depends on the robot work conditions Working in unknownenvironment such as underwater environments and the absence of exact model of external forcessuch as drag or added mass cause structural uncertainty in robot models In some of applicationssuch as welding or cutting the robot manipulator is in contact with its surrounding environmentwhich produces a force to the robot manipulator On the other side with respect to robot workingconditions an observer may be used for estimating some of state variables and a controller isdesigned based on this observer to reduce the number of sensors With respect to work conditionsand need to high load to power ratio using hydraulic actuators may be preffered toelectromechanical actuators In this thesis at first a velocity observer is designed for seriesmanipulators then a position controller is designed and simulated based on this observer for serieslinear hydraulic manipulators with pressure control valves Furthermore another observer isdesigned based on using force sensor for series robots then a robust impedance controller isdesigned and simulated based on this observer In all cases stability of the observers is proved andstability of the whole control systems is guaranteed using Lyapunov stability theory Simulationsare executed in the presence of position measurement noise and input external disturbances Results show the very good performance of the observer and controller In case of force control simulation shows that the performance of the robot control system is highly affected by the noise Keyword Robust Impedance Controller Hydraulic Manipulator Servo HydraulicActuator Underwate Manipulator Velocity Observer
استاد راهنما :
محمد دانش، جعفر قيصري
استاد داور :
مصطفي غيور، مجدالدين نجفي
