Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Keshmiri,Farid Sheikholeslam
مهدی کشمیری (استاد راهنما) فرید شیخ الاسلام (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohammad Danesh
محمد دانش

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1378

TITLE

Adaptive control of robot manipulator in the presence of uncertainties and unknown external force disturbance
In this dissertation, an adaptive strategy has been presented to reject unknown force disturbances exerted on robot manipulators. In this strategy, the feedback of joint positions and velocities and the feedforward of force have been used to control the system and reject the force disturbances. Position and velocity signals have been supplied by position and velocity sensors. However, due to high cost of force sensor and its technical application problems, force signal has been extracted by an adaptive force estimator. Based on this estimator, adaptive algorithms for robot manipulator control have been proposed such that the control systems are able to reject force disturbances in their corresponding cases, and consequently, robot can track the desired motion trajectory. Proper algorithms have been presented for the case that robot dynamics are completely known and also the case that robot inertia parameters are unknown. In each of these cases, type, domain and conditions of the stability of the closed-loop system have been analyzed and proved. Since unstructured uncertainty can significantly diminish the performance and stability of the system, an adaptive robust control algorithm has been proposed to make the control system robust to this type of uncertainty. Uniform stability of this algorithm has been explained and proved through a theorem. Global asymptotic stability (GUAS) and uniform ultimate boundedness (UUB) of tracking error have been guaranteed for some special cases. To show the suitable performance and effectiveness of the proposed approaches, and also correctness of the presented theoretical topics, in each case some simulations performed on a typical robot manipulator have been presented.
: در این رساله، راهبرد وفقی جهت دفع اختلالات نیروی خارجی ناشناخته وارد بر ربات ارائه شده است. در این راهبرد، فیدبک موقعیت و سرعت مفاصل، و پیش تغذیه نیرو در کنترل سیستم و دفع اختلالات نیرو مورد استفاده قرار گرفته اند. سیگنال های موقعیت و سرعت با استفاده از سنسورهای مربوط، و سیگنال نیرو به دلیل پر هزینه بودن و مشکلات فنی به کارگیری سنسور نیرو، با استفاده از تخمین زن وفقی نیرو استخراج شده اند. بر مبنای این تخمین زن ، الگوریتم های وفقی جهت کنترل بازوی ربات به گونه ای پیشنهاد شده اند که برای حالات در نظر گرفته شده، سیستم کنترل قابلیت دفع اختلالات نیرو را داشته و در نتیجه، ربات توانایی تعقیب مسیر حرکت مورد نظر را داشته باشد. الگوریتم های مناسب برای حالتی که دینامیک ربات کاملاً مشخص است و نیز حالتی که پارامترهای دینامیکی ربات نامعین می باشند ارائه گردیده اند. در هر یک از این حالات، نوع، محدوده و شرایط پایداری سیستم حلقه بسته تحلیل و اثبات شده اند. از آنجایی که نامعینی غیرساختاری می تواند تـأثیر قابل ملاحظه ای در تقلیل عملکرد و پایداری سیستم داشته باشند، جهت مقاوم کردن سیستم کنترل نسبت به این نوع نامعینی ، یک الگوریتم کنترل وفقی مقاوم پیشنهاد شده و پایداری یکنواخت آن در قالب یک قضیه اثبات شده است. پایداری مجانبی یکنواخت سراسری (GUAS) و کراندار بودن نهایتاً یکنواخت (UUB) خطای تعقیب با قوانین کنترلی پیشنهادی برای حالت های خاص تضمین گردیده اند. مطلوبیت عملکرد و کارآمد بودن هر یک از روش های پیشنهادی، و نیز صحت نتایج حاصل از مباحث تئوری با استفاده از نتایج شبیه سازی های انجام شده بر روی یک بازوی ربات نمونه نشان داده شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی