پديد آورنده :
شايسته، عليرضا
عنوان :
توسعه يك روش جديد مد لغزشي فوق پيچشي تطبيقي براي كنترل مجزاي وضعيت يك ربات موازي هوايي در حضور ضربه
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
ديناميك، ارتعاشات-كنترل
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
ده، 102ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد مشاور :
مجدالدين نجفي
توصيفگر ها :
بازوي موازي هوايي , الگوريتم ژنتيك , ضربه , كنترل مجزا , كنترل مد لغزشي فوق پيچشي تطبيقي
استاد داور :
مهدي كشميري، محمد موسوي
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/07/26
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/08/05
چكيده فارسي :
بازو¬هاي هوايي به سختي پايدار مي¬شوند، به خصوص وقتي كه تحت تاثير ضربه قرار مي¬گيرند. اين پژوهش بر روي توسعه يك الگوريتم مد لغزشي فوق پيچشي تطبيقي و كنترل يك بازوي موازي هوايي با ساختار جديد تمركز دارد. در ابتدا پژوهش¬هاي پيشين در زمينه¬ي بازوهاي هوايي به¬طور مفصل بررسي و سپس ساختاري براي بازوي موازي هوايي بر مبناي ربات موازي 3-RRS ارائه مي¬شود. بعد از استخراج روابط سينماتيكي بازوي موازي هوايي، ابعاد ربات با استفاده از از اين روابط و الگوريتم ژنتيك بهينه¬¬سازي مي¬گردد. در مرحله بعد، روابط ديناميكي بازوي موازي هوايي كه متشكل از بازوي موازي 3-RRS و اوكتاروتور است معرفي مي¬شود. هدف اصلي اين پژوهش، حفظ پايداري بازوي موازي هوايي قبل و بعد از ضربه فيزيكي است. پس از بحث در مورد ماهيت ضربه، ضربه مدل¬سازي مي¬شود تا در شبيه¬سازي اعمال گردد. مهمترين بخش در اين پژوهش، كنترل بازوي موازي هوايي تحت اثر ضربه است. از آن¬جايي كه نوع بازوي به¬كار¬ رفته در اين سيستم از نوع موازي است و بازوي موازي هوايي در مجموع درجات آزادي زيادي دارد، بازوي موازي هوايي سيستم پيچيده محسوب مي¬شود و كنترل آن دشوار است. لذا لازم است الگوريتم كنترلي مناسبي را براي آن طراحي گردد. يك روش كنترل مجزا مبتني بر الگوريتم مد لغزشي فوق پيچشي تطبيقي توسعه داده¬ مي¬شود. ابتدا با استفاده از دو مثال بازوي صنعتي 7 درجه آزادي و سيستم دو پاندول معكوس متصل به هم به ترتيب خاصيت بهبود چترينگ و همچنين توانايي كنترل مجزاي سيستم به هم متصل با فرض نامعلوم بودن اتصال ارزيابي مي¬شود. سپس كنترل بازوي موازي هوايي را بر مبناي الگوريتم طراحي¬شده توسعه داده¬ مي¬شود. در انتها صحت عملكرد بازو موازي هوايي طراحي¬شده در اثر ضربه با طراحي دو سناريو در حالت¬هاي حركت و هاور ارزيابي مي¬شود.
چكيده انگليسي :
It is hard to stabilize an aerial parallel manipulator, especially under physical impact. This research focuses on developing an algorithm based on adaptive super-twisting sliding mode control and control of an aerial parallel manipulator with a novel structure. First, a comparative review of some of the most commonly used methods is given then an aerial parallel manipulator with 3-RRS parallel manipulator is introduced. The differential kinematics equation is derived along with the derivation of jacobian in order to optimize 3-RRS parallel manipulator with the genetic algorithm. Next, the aerial parallel manipulator dynamics is presented. This work aims at reducing the influence of impacts on the controlled attitude dynamics in order to allow the aerial parallel manipulator to remain stable during and after impact. After discussing impact in this work, a mathematical model of impact is derived in order to use in simulation. Control of the aerial parallel manipulator under impact is an important part of this work. Because 3-RRS parallel manipulator used in the structure of the aerial parallel manipulator and the system has a high degrees of freedom, the aerial parallel manipulator is a complex system. To overcome the difficulty of the aerial parallel manipulator control problem, we introduce a new separate control approach by presenting a novel adaptive super-adaptive sliding mode control. The chattering reduction properties and separated control of the interconnected system with the unknown interconnection of the proposed approach are verified by two examples of the 7-DOF industrial manipulator and two inverted coupled pendulums Then the designed separated controller is applied to control aerial parallel manipulator, Finally, the performance accuracy of the system is demonstrated through simulation of the impact in two different scenarios of trajectory tracking and hovering of the aerial parallel manipulator.
استاد مشاور :
مجدالدين نجفي
استاد داور :
مهدي كشميري، محمد موسوي
