روش تقریب توابع برای کنترل تطبیقی مقاوم ربات‌های با مفاصل انعطاف‌پذیر

الموضوعات :

علیرضا ایزد بخش ¹ , اباصلت بداغی ²

1 - استادیار گروه مهندسی برق، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران
2 - دانشیار گروه ریاضی، واحد گرمسار، دانشگاه آزاد اسلامی، گرمسار، ایران

تاريخ الإرسال : 28 الإثنين , ربيع الثاني, 1439 تاريخ التأكيد : 14 الخميس , رجب, 1440 تاريخ الإصدار : 25 الإثنين , رجب, 1440

الکلمات المفتاحية: Composite control, Function approximation techniq, Robust adaptive control,

ملخص المقالة :

این مقاله مرتبط با مساله طراحی کنترل کننده تطبیقی مقاوم برای بازوهای ماهر ربات با مفاصل انعطاف پذیر می­باشد. با فرض انعطاف ناچیز در مفاصل ربات، ابتدا معادلات دینامیکی ربات با مفاصل انعطاف پذیر در فرم انحراف تکین بدست می­آید. قانون کنترل متشکل از یک استراتژی کنترل تطبیقی مبتنی بر تکنیک تقریب توابع و یک بخش کنترلی تصحیح کننده می­باشد. بخش اول کنترل کننده به منظور پایدار سازی دینامیک­های کند و بخش دوم به منظور حذف نوسانات در مفاصل بکارگیری می­گردد. آنالیز پایداری از طریق روش مستقیم لیاپانوف صورت می­پذیرد. نتایج شبیه سازی بر روی ربات یک لینکی با مفاصل انعطاف پذیر، حاکی از عملکرد مناسب طرح پیشنهادی می­باشد.

المصادر:

[1] L. M. Sweet, M. C. Good. Redefinition of the robot motion control problem: Effects of plant dynamics, drive system constraints, and user requirements. Proc. Of 23rd IEEE Conf. on. Decision and Control, Las Vegas 724-730 (1984)

 

[2] M. W. Spong. Modeling and control of elastic joint manipulators. J. Dyn. Sys., Meas., Contr 109: 310-319 (1987)

 

[3] M. W. Spong, K. Khorasani, P. V. Kokotovic. An integral manifold approach to the feedback control of flexible joint robots. IEEE J. Robot. Autom. RA-3: 291–300 (1987)

 

[4] W. P. Li, B. Luo, H. Huang. Active vibration control of Flexible Joint Manipulator using Input Shaping and Adaptive Parameter Auto Disturbance Rejection Controller. Journal of Sound and Vibration 363: 97–125 (2016)

 

[5] A. M. Annaswamy, J. E. Wong. Adaptive control in the presence of saturation nonlinearity. International Journal of Adaptive Control and Signal Processing 11: 3-19 (1997)

 

[6] J-Z. Xiao, H-R. Wang, W. Zhang, H-R.Wei. Adaptive robotic control based on a Filter function under the saturation of actuators. Intentional Conference on Machine Learning and Cybernetics 283-287 (2006)

 

[7] W. E. Dixon. Adaptive regulation of amplitude limited for robot manipulators with uncertain kinematics and dynamics. IEEE Trans. on Automatic Control 52: 488-493 (2007)

 

[8] F. Ghorbel, J. Y. Hung, M. W. Spong. Adaptive control of flexible joint manipulators. IEEE Control System Magazine 9: 9-13 (1989)

 

[9] S. K. Spurgeon, L. Yao, X. Y. Lu. Robust tracking via sliding mode control for elastic joint manipulators. Proc. Inst. Mech. Eng. I 215: 405-417 (2001)

 

[10] A. Izadbakhsh. Robust adaptive control of voltage saturated flexible joint robots with experimental evaluations. AUT Journal of Modeling, and simulation 50: 31-38 (2018)

 

[11] A. Izadbakhsh. Closed-form dynamic model of Puma560 robot arm. Proceedings of the 4th International Conf. on Autonomous Robots and Agents 675-680 (2009)

 

[12] A. Izadbakhsh, M. M. Fateh. Real-time robust adaptive control of robots subjected to actuator voltage constraint. Nonlinear Dynamics 78: 1999-2014 (2014)

 

[13] A. Izadbakhsh, A. Akbarzadeh Kalat, M. M. Fateh, S.M.R. Rafiei. A robust Anti-Windup control design for electrically driven robots-Theory and Experiment. International Journal of Control. Automation, and Systems 9: 1005-1012 (2011)

 

[14] A. Izadbakhsh, P. Kheirkhahan. An alternative stability proof for "Adaptive Type-2 fuzzy estimation of uncertainties in the control of electrically flexible-joint robots". Journal of Vibration and Control 25: 977–983 (2019)

 

[15] A. Izadbakhsh, S. Khorashadizadeh, P. Kheirkhahan. Real-time Fuzzy Fractional-order control of electrically driven flexible-joint robots. AUT Journal of Modeling, and simulation. DOI:10.22060/MISCJ.2018.13523.5075 (2018).

[16] S. Puga-Guzman, J. Moreno-Valenzula, V. santibanez. Adaptive neural network motion control of manipulators with experimental evaluations. The Scientific World Journal. Doi: 10.1155/2014/694706.

 

[17] H. Liu, T. Zhang. Adaptive Neural Network Finite-Time Control for Uncertain Robotic Manipulators. Journal of Intelligent & Robotic Systems 75: 363-377 (2014)

 

[18] A. Izadbakhsh, S. M. R. Rafiei. Endpoint Perfect Tracking Control of Robots – A Robust Non Inversion-Based Approach. International Journal of Control, Automation, and Systems 7: 888-898 (2009)

 

[19] A. Izadbakhsh, S. Khorashadizadeh, P. Kheirkhahan. Tracking control of electrically driven robots using a model free observer. Robotica 37: 729-755 (2019)

 

[20] A. Izadbakhsh. A note on the "nonlinear control of electrical flexible-joint robots". Nonlinear Dynamics 89: 2753-2767 (2017)

 

[21] A. Izadbakhsh. FAT-based robust adaptive control of electrically driven robots without velocity measurements. Nonlinear Dynamics 89: 289-304 (2017)

 

[22] A. Izadbakhsh, P. Kheirkhahan. Adaptive Fractional-Order Control of electrical Flexible-Joint Robots: Theory and Experiment. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part I: Journal of Systems and Control Engineering, DOI: 10.1177/0959651818815384.

 

[23] P. Kokotovic, H. K. Khalil, J. O'reilly. Singular perturbation methods in control: analysis and design. Siam, Philadelphia (1999)