دانلود مقاله خود تنظیمی عصبی فازی کنترل متناسب انتگرال مشتق PID در مسیریابی نمایی بازوی روباتیک

چکیده

کنترلگر پی ای دی، با   خروجی بازخوردی ثابت به عنوان روشی مناسب برای کنترل کارخانه های خطی یا خطی شده و تحت شرایط خاص برای کارخانه های غیر خطی درک شده است طوری که کنترل بازو های روباتیک در آن از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله، یک کنترل گر پی ای دی خود تنظیمی   مدل آزاد برای کار های مسیر یابی پیشنهاد شده است. ایده کلیدی استفاده از فرمولاسیون مبتنی بر انفعال برای بازوهای رباتی به منظور شکل دهی به  تزریق میرایی برای تقویت   انتشار و تضمین همگرایی نمایی سمی گلوبال بر اساس قانون لیاپانوف است. نتایج نشان می دهد که شبکه عصبی فازی را می توان برای تنظیم میزان و نرخ انتشار از طریق روش خود تنظیمی یک بهره(گین) منفرد مورد استفاده قرار داد. مطالعات آزمایشی باری تایید امکان سنجی روش پیشنهادی ارایه می شوند.

1- مقدمه

کارایی و ساختار کنترل مدل آزاد ساده، از مشحصه های اصلی ای می باشند که موجب افزایش   اهمیت کنترل گر پی ای دی در زمینه های مختلف می شوند. تنها بر اساس بازخورد حالت، کنترل پی ای دی برای کار های تنظیمی در اصل ایجاد شده است( 1-5). تنظیم بازوهای روبات، بدون طرح خطی سازی، جایگاه مهمی در منابع و مطالعات مربوط به کنترل پی ای دی دارد. به خصوص این که، این یک گزینه رایج و ارجح در کف صنعتی برای کنترل   کنترل گر های روباتی محسوب می شود( 6). برای غلبه بر عدم قطعیت های ذاتی مدل که در بسیاری از کار های روباتیک رایج است(7)، برخی مطالعات، اصولی را برای تنظیم بدون استفاده از رگرسور   و پارامتر روباتیک در اختیار گذاشته است.(8). با این حال، پایداری برای مورد مسیر یابی با ساختار پی ای دی خالص از دستگاه های غیر خطی، به خصوص برای بازوهای روباتیک، در منابع علمی ناشناخته و مبهم باقی مانده است(9). به علاوه برای ساده سازی روش های پیچیده تنظیم بهره های بازخورد ثابت در حوزه زمانی برای بازو های رباتیک، قواعد صریح وابسته به زمینه های پایداری پیشرفته(9) بوده و یا از نظر نبود   طرح های مبتنی بر دانش ساده، به عنوان روشی برای تنظیم آن لاین بهره یا گین بازخورد پیشنهاد شده است(10). در این مقاله، ما به بررسی و کشف ایده های جدید برای طراحی کنترل گر پی ای دی خود تنظیم برای بازو های روباتیک برای مسیر یابی نمایی لیاپانوف(11) حتی تحت اختلال اگزوژن مدل سازی نشده محدود و   اصطکاک مفصلی صاف می پردازیم.

با استفاده از یک رویکرد کنترل روبات مبتنی بر   انفعال(12-13)، نشان داده شده است که معادله خطا را می توان در قالب خطا در مفهوم لیاپانوف تثبیت کرد که در آن کنترل انتگرال غیر خطی، یک قطب پایدار کوچک تر جذب را ایجاد می کند. به منظور اشتقاق تعداد خطا به صفر جهت اطمینان از مسیر یابی، شبکه عصبی فازی برای استخراج دانش و تنظیم گین پیشنهاد شده و از هر گونه دانش   دینامیک رباط اجتناب کرده( 14-15) و سعی   در تقریب و براورد اصول دینامیکی معکوس نمی کند(12). این گین همراه با کنترل گر پی ای دی گین های ثابت استفاده شده و منجر به کنترل پی ای دی خود تنظیم بر اساس بهره منفرد بازخورد با استفاده از طرح عصبی فازی می شود. این   گین خود تنظیم در حقیقت موجب انبساط و انقباض قطب جذب می شود که در آن انفعال تولید ایجاد یک GUUB بی کران یکنواخت جهانی می کند. وقتی خطای ردیابی یا مسیر یابی در این قطب جذب به دام افتاد، طرح   تنظیم ایجاد شده و همگرایی نمایی مسیر مطلوب مادامی ایجاد خواهد شد که شرایط اولیه مربوط به مجموعه فشرده در مجاورت مسیر مطلوب متغیر زمانی   باشد. در این رابطه، پیشنهادیه ما با تسهیل استفاده از ساختار عصبی فازی ( 16-17) ساده می شود طوری که طرح تنظیم عصبی فازی، موجب تقویت نقشه انتشاری از حیث خطای با شکل دهی به   تابع سرعت انتشار برای غلبه بر دنیامیک رباط می شود. این نشان می دهد که قواعد تنظیم مبتنی بر فازی ساده و شهودی، ساختار کنرل پی ای دی مدل آزاد را برای رد یابی حفظ می کند.