کنترل و پایداری سازی بازوی مکانیکی روبات با استفاده از تئوری معادلات ریکاتی وابسته به حالت

در این مقاله برای پایدارسازی و کنترل بازوی مکانیکی دو درجه آزادی که توسط یک ربات مسطح با اولین اتصال بصورت فعال و دومین اتصال بصورت زیرفعال تشکیل شده است، از تئوریهای معادلات ریکاتی وابسته به حالت و تنظیم کننده های خطی مربعی استفاده گردیده است. برای این منظور ابتدا معادلات حاکم بر این سیستم استخراج گردیده است. سپس این معالات را پارامتریزه کرده و با استفاده از روشهای مذکور کنترل کننده مناسب طراحی میشود. نتایج حاصل از شبیهسازیها نشان میدهند که با استفاده از تئوری معادلات ریکاتی وابسته به حالت پاسخ سیستم هموارتر است و سیگنال کنترلی کوچکتری تولید میکند. همچنین مشاهده میشود که با استفاده از کنترل کننده پیشنهادی، سیستم کنترل شده سریعتر به حالت ماندگار میرسد. علاوه بر این ملاحظه می شود که چگونه استفاده از معادلات فضای حالت غیرخطی در روش SDRE به جای معادلات خطی سازی شده در روش LQR می تواند موجب بهبود عملکرد سیستم و افزایش ناحیه پایداری گردددر این مقاله برای پایدارسازی و کنترل بازوی مکانیکی دو درجه آزادی که توسط یک ربات مسطح با اولین اتصال بصورت فعال و دومین اتصال بصورت زیرفعال تشکیل شده است، از تئوریهای معادلات ریکاتی وابسته به حالت و تنظیم کننده های خطی مربعی استفاده گردیده است. برای این منظور ابتدا معادلات حاکم بر این سیستم استخراج گردیده است. سپس این معالات را پارامتریزه کرده و با استفاده از روشهای مذکور کنترل کننده مناسب طراحی میشود. نتایج حاصل از شبیهسازیها نشان میدهند که با استفاده از تئوری معادلات ریکاتی وابسته به حالت پاسخ سیستم هموارتر است و سیگنال کنترلی کوچکتری تولید میکند. همچنین مشاهده میشود که با استفاده از کنترل کننده پیشنهادی، سیستم کنترل شده سریعتر به حالت ماندگار میرسد. علاوه بر این ملاحظه می شود که چگونه استفاده از معادلات فضای حالت غیرخطی در روش SDRE به جای معادلات خطی سازی شده در روش LQR می تواند موجب بهبود عملکرد سیستم و افزایش ناحیه پایداری گردد