Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Keshmiri,Abbas Fattah
مهدی کشمیری (استاد راهنما) عباس فتاح (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sevak Ghazarian
سواک غازاریان

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1385
In this thesis, kinematics, dynamics, and control of a 3 DOF [1] parallel triglide mechanism with electrical actuators have been studied. Kinematics equations were derived from the constraint equations algebraically as well as differentially. The dynamic equations were developed with the Lagrange method for constrained systems. By using the orthogonal complement matrix, the Lagrange multipliers have been omitted and the equations of motion have been transformed to the reduced form for the purpose of controller design. The equations are linearized based on independent generalized coordinates in order to use them in fuzzy control approach. In the control synthesis, initially a separate joint algorithm has been used to control the system. In the next step, a Takagi-Sugeno fuzzy controller has been designed. The main feature of the Takagi-Sugeno fuzzy model is to express the nonlinear local dynamics by a linear system model. The overall fuzzy controller of the system is achieved by fuzzy composition of each local system controller. Stability of the controller has been analyzed by Lyapunov method using Linear Matrix Inequality (LMI) approach. Based on this fuzzy controller a model reference adaptive fuzzy controller has been developed in order to deal with structured as well as unstructured uncertainty. The controllers have been implemented in the Isfahan University of Technology Moving Platform Mechanism (IUT-MPM), and their performance have been studied practically as well as numerically using numerical simulation through SIMULINK toolbox of MATLAB. The adaptive fuzzy showed an excellent performance even for tripling the moving platform mass and for applying unknown external force on moving platform. Key Words Parallel Mechanism, Triglide, Takagi-Sugeno Fuzzy Controller, Model Reference Fuzzy-Adaptive Controller [1] Degree Of Freedom
در این تحقیق در ابتدا سینماتیک و دینامیک ربات موازی سه درجه آزادی فرز CNC، مورد مطالعه قرار گرفته و روابط سینماتیکی و دینامیکی حاکم بر آن استخراج شده است. روابط سینماتیکی، با استفاده از قیود زنجیره هندسی بسته مکانیزم، بصورت جبری و دیفرانسیلی و معادلات دینامیکی با استفاده از روش لاگرانژ برای سیستم‌های مقید، استخراج شده‌اند. سپس نحوه حذف ضرایب لاگرانژ به کمک ماتریس مکمل متعامد و فرم کاهش یافته معادلات ارائه شده است. برای اطمینان از صحت معادلات بدست آمده، پاسخ معادلات دینامیکی و سینماتیکی با پاسخ مکانیزم شبیه سازی شده در بخش SimMechanics نرم افزار MATLAB مقایسه شده و نتایج آن ارائه شده است. مکانیزم مورد بررسی دارای سه درجه آزادی لغزشی و عملا سه متغیر مستقل است. با کنترل این سه متغیر مستقل می توان ابزار فرزکاری را به نقطه موردنظر انتقال داد. در ادامه برای کاهش هزینه ی محاسبات و هزینه ی استفاده از حسگرهای اضافی، معادلات دینامیکی مکانیزم بر حسب متغیرهای حالت مستقل، خطی سازی شده است. هدف اصلی دنبال شده در این تحقیق طراحی کنترل کننده های گوناگون برای مکانیزم و مقایسه نتایج و پیاده سازی عملی آنها است. با توجه به این هدف در ابتدا یک کنترل کننده خطی به روش مفاصل مجزا، بدون در نظر گرفتن دینامیک کلی مکانیزم برای کنترل هر یک از محرک‌ها طراحی شده است. همانگونه که ذکر شد، در این کنترل کننده هر یک از محرک ها بصورت جداگانه بدون توجه به ارتباط آن با محرک های دیگر و نیروهای خارجی وارد بر آن کنترل می شود. کنترل کننده دیگری که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است،کنترل‌کننده غیرخطی فازی به روش Takagi-Sugeno است. در ابتدا مدل فازی T-S ارائه شده و نحوه ی طراحی کنترل کننده PDC و آنالیز پایداری سیستم کنترلی توضیح داده شده است. سپس کنترل کننده فازی مناسب برای مکانیزم مورد بررسی، طراحی شده و نتایج شبیه سازی آن آورده شده است. به منظور حذف خطای کنترل کننده فازی، در آخرین قدم از طراحی کنترل کننده، یک کنترل کننده فازی وفقی مبتنی بر مدل نیز برای سیستم طراحی شده است. کنترل کننده مفاصل مجزاء طراحی شده بر روی مکانیزم آزمایشگاهی پیاده سازی و نتایج آن ارائه شده است. کلمات کلیدی: مکانیزم موازی، ربات تری‌گلاید، مدل فازی Takagi-Sugeno، کنترل‌کننده فازی-وفقی مبتنی بر مدل.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی