دانلود ترجمه مقاله طرح کنترل مقاوم برای سیستم رباتیک همراه با یک ناظر وفقی

1. مقدمه 2. فرمولاسیون مسئله 3. طراحی یک طرح کنترل مقاوم با یک ناظر وفقی 4. تحلیل پایداری 5. نتایج شبیه سازی 6. نتیجه گیری

مقدمه: در سالهای اخیر، سیستم های رباتیک بیش از پیش برای بسیاری از کاربردهای مهندسی، پیاده سازی شده اند [1-6]. کنترل مقاوم سیستم های غیرخطی، جهت مقابله با عدم قطعیت ها، شامل عدم قطعیت پارامتری، دینامیک های مدل شده و اغتشاش های بیرونی، مورد تاکید بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است [7، 8]. از آنجایی که عدم قطعیت تجمعی، در کاربرد عملی مشهور و شناخته شده نیست، تعیین کران بالای عدم قطعیت تجمعی دشوار است. بنابراین، یک قانون وفقی برای وفق دادن مقدار عدم قطعیت تجمعی در این مقاله، پیشنهاد شده است. در سیستم های رباتیک، یک انکدر که سنجش های بسیار دقیق حاصل می کند، برای فراهم کردن بازخورد موقعیت برای کنترلرها قابل استفاده است. همچنین، سیگنال های سرعت، اغلب با استفاده از یک سرعت سنج، سنجش می شوند که این کار پرهزینه است و ممکن است آلوده به نویز باشد [9]. بنابراین، بسیار مهم است که یک ناظر برای تخمین دقیق سیگنالهای سرعت، طراحی شود. بنابراین، در این مقاله، یک طرح کنترل مقاوم برای سیستم های رباتیک با یک ناظر وفقی، پیشنهاد می شود. سیگنال کنترل از برآوردهای تخمینی استخراج شده از ناظر استفاده می کند و با استفاده از استراتژی کنترل ولتاژ طراحی می شود. در این استراتژی، برعکس استراتژی کنترل گشتاور، دینامیک فعال ساز یا بوبین کنار گذاشته نشده است. به بیان دیگر، بجای گشتاور اعمالی به مفصل های روبوت، ولتاژ موتور بوسیله قانون کنترلی، محاسبه می شوند [10]. در مقایسه با ساختار کنترلر ناظر که در پژوهش های قبلی بیان شده [11]، روش پیشنهادی برتر و بهتر است که این بخاطر وجود ناظر بدون نیاز به مدل است. روش های ارائه شده در پژ<هشهای قبلی [12-17]، همگی به وضعیت و حالت های سیستم جهت اندازه گیری، نیاز دارند، درحالی که روش پیشنهادی نیاز به دانستن حالت های سیستم ندارد و از یک ناظر وفقی برای تخمین حالت های سیستم استفاده می کند. برخلاف رویکردهای کنترل مقاوم بیان شده در پژوهش های گذشته [18-20]، روش پیشنهادی این مزیت را دارد که نیاز به کران بالای عدم قطعیت تجمعی ندارد.

INTRODUCTION: In recent years, robotic systems have been increasingly implemented for many engineering applications [1-6]. Robust control of nonlinear systems has been the focus of many researchers to confront the uncertainties including parametric uncertainty, unmodeled dynamics and external disturbances [7, 8]. Since the lumped uncertainty is unknown in practical application, the upper bound of the lumped uncertainty is difficult to determine. Hence, an adaptive law is proposed to adapt the value of the lumped uncertainty in this paper. In robotic systems, an encoder that gives very precise measurements can be used for providing the controllers with the position feedbacks. Also, the velocity signals are often sensed by using a velocity tachometer, which is expensive and may be contaminated by noise [9]. Hence, it is essential to design an observer to estimate the velocity signals precisely. Therefore, in this paper, a robust control scheme for robotic systems with an adaptive observer is proposed. The control signal utilizes the estimated states derived from the observer and is designed using voltage control strategy. In this strategy, on the contrary of torque control strategy, actuator dynamics have not been excluded. In other words, instead of the applied torques to the robot joints, motor voltages are computed by the control law [10]. In comparison with the observer controller structure developed in literature [11], the proposed method is superior due to the model-free observer. The methods presented in literature [12-17] require all the states of the system to be available for measurement, whereas the proposed approach does not require the availability of the states and utilizes an adaptive observer to estimate the system states. Unlike the robust control approaches in literature [18-20], the proposed method has an advantage that does not need the upper bound of the lumped uncertainty.