دانلود مقاله ترجمه شده کنترل مد لغزشی فازی تطبیقی با استفاده از کنترل فازی نظارت شده برای بازوهای روبات مسطح با 3 درجه ی آزادی

کنترل یک روبات صنعتی شامل ترم­های غیرخطی­، نایقینی­ و آشفتگی­های خارجی می­شود که بایستی در طراحی قانون­ های کنترلی مدنظر قرار گیرند. این مقاله به ارائه ­ی یک استراتژی کنترلی برای بازوهای روبات براساس اتصال کنترل منطق فازی و کنترل مد لغزشی، SMC، می­پردازیم. انگیزه­ی استفاده از SMC در روباتیک بطور عمده بخاطر مشخصه ­های تحسین ­آمیز آن همچون سادگی طراحی و مقاوم بودن است. با این وجود، تاثیر chattering ، بخصوص در SMC های نوعی می­تواند مخرب باشد. در این مقاله، مسئله با تطبیق­ سازی یک کنترل مد لغزشی فازی تطبیقی، AFSMC، با یک سطح لغزشیPID  برطرف شده است. برای این روش پیشنهاد شده، از یک کنترل منطق فازی جهت تولید سیگنال کنترل ضربه ­ای استفاده کرده ­ایم. علاوه برآن، گین خروجی کنترل مد لغزشی فازی، FSMC، توسط یک سیستم فازی نظارتی بصورت روی خط تنظیم می­شود تا از chattering  جلوگیری کند. پایداری سیستم از لحاظ قضیه­ ی پایداری لیاپانوف تضمین می­شود. شبیه ­سازی­های عددی با استفاده از مدل دینامیکی یک بازوی روبات صلب مسطح با سه درجه­ی آزادی با وجود نایقینی موثر بودن این روش در مسائل ردیابی مسیر را نشان می­دهد. مقایسه­ی نتایج این شبیه­ سازی­ها با آنچه که از SMC های معمولی با سطح لغزشی PID بدست آمده ­اند،  نشان می­دهند که کارایی کنترل سیستم روبات مطلوب بوده و AFSMC پیشنهاد شده می­تواند ردیابی مسیر موردنظر ار برآورده ساخته و در برابر نایقینی­ها و اغتشاشات مقاوم است.

کنترل حرکت بازوهای روبات صلب اساسا به دلیل وجود ترم­های غیرخطی و اثرات کوپلینگ نوعی در سیستم­های روباتیک کار مشکلی است. روش­های متفاوتی همچون خطی­سازی فیدبک ، کنترل پیش­بین مدل و کنترل مد لغزشی برای حل این مسئله دنبال شده­است. در زمینه­ی روباتیک، خطی­سازی فیدبک بوسیله­ی کنترل دینامیک معکوس صورت می­پذیرد. در ...، کنترل گشتاور محاسبه­شده براساس خطی­سازی فیدبک توسعه یافته­است. به هرحال این طراحی­های هنگامی امکان­پذیر است که دینامیک­های روبات مشخص باشند. روش­های کنترل تطبیقی را می­توان جهت مواجهه با دینامیک­های ناشناخته­ی روبات بکار گرفت. در این روش­ها، پارامتریزه­سازی خطی بایستی لحاظ شود، بدان معناکه پارامترهای ناشناخته­ بایستی بصورت خطی باشند. علاوه براین، پارامترهای ناشناخته باید ثابت بوده یا به آهستگی تغییر کنند. به هرحال، اگر سیستم­های دینامیک روباتیک غیرخطی، با کوپلینگ بالا، و متغیر با زمان باشند، خاصیت پارامتریزه کردن خطی ممکن است کاربردی نباشد.

بعلاوه پیاده­سازی نیز به یک دانش دقیق از ساختار مدل دینامیکی احتیاج دارد. در حالت کلی، نایقینی­هایی همچون بار مفید متغیر، بخش غیرخطی، اغتشاش ناشناخته، و جزء فرکانس بالای دینامیک­ها ممکن است در سیستم­های روباتیک کاربردی شناخته شده نباشند. بنابراین لازم است تا این اثرات که شامل هم نایقینی­های ساختار یافته(پارامتریک) وهم نایقینی­های ساختار نیافته (دینامیک­های مدل نشده) می­شود، در نظر بگیریم....