Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad jafar Sadigh,Mehdi Keshmiri
محمدجعفر صدیق دامغانی زاده (استاد مشاور) مهدی کشمیری (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Hossein Ghajar
محمدحسین قاجار

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Design of Neural-Network Based Robust Hybrid Force/Position Controller for a Robot Manipulator
A constrained robot manipulator with contact friction between its end-effector and environment is considered. A new intelligent hybrid position/force controller is designed. The controller includes two major parts. The first, part which is called the main controller consists of two closed loops corresponding to motion tracking and force tracking objectives. In each loop the decoupled governing equations of the system are initially linearized, using a feedback linearization approach, then the linearized loop is controlled by a linear controller. The second part, which is called the tuning controller, is an adaptive neural network (NN) controller to compensate the model based deficiencies of the first part. The main contribution of this paper is to improve the model based controller, by use of the neural network controller in the presence of some sort of uncertainties in the system modeling. The stability condition of the closed loop system is approved by using the Lyapunov, passivity and Linear Matrices Inequalities theorems. The performance of the modified controller is simulated for a two-link robot manipulator which interacts with a horizontal surface. The results show an excellent enhancement in control strategy by using neural network controller. The new controller is implemented on a real two-link robot manipulator experimentally. In order to accomplish this implementation, first the LuGre parameters are identified by a separate setup which was built to emulate the end-effector and surface friction. Then parameters are then utilized in the manipulator controller. Experimental showed a very outstanding performance for the added NN controller in the control of the system especially in the end-effector position control. Keywords: Constrained Robot Manipulator, Hybrid Force and Position Control, Linear Matrix inequality (LMI), Neural Network
یک ربات سری مقید همراه با اصطکاک تماسی بین پنجه ربات و محیط مفروض می باشد. برای چنین سیستمی، یک کنترل کننده ی هوشمند و مقاوم کنترل ترکیبی نیرو و موقعیت طراحی شده است. کنترل کننده شامل دو بخش است؛ بخش اول، کنترل کننده ی اصلی است که شامل تخمین زن اصطکاک بر اساس مدل اصطکاکی لوگری، خطی سازها و کنترل کننده های خطی برای حلقه های بسته ی موقعیت و نیرو می باشد. بخش دوم، یک کنترل کننده ی شبکه ی عصبی وفقی است که خطای کنترل کننده ی اصلی را می نیمم یا صفر می کند. در واقع، بخش دوم با هوشمندسازی کنترل کننده، عملکرد آن را در حضور نامعینی ها ارتقا می دهد. پایداری سیستم با استفاده از تئوری های لیاپانوف و پسیویتی اثبات شده است. عملکرد کنترل کننده به صورت شبیه سازی و عملی بر روی یک ربات دو عضوی صفحه ای که در تماس با یک دیوار است، نشان داده شده است. نتایج نشان می دهند که کنترل کننده ی شبکه ی عصبی، عملکرد را به طور قابل ملاحظه ای بهبود می بخشد. کلید واژه ها: ربات سری مقید، کنترل ترکیبی نیرو و موقعیت، نامساوی های خطی ماتریسی، و شبکه ی عصبی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی