کنترل تطبیقی سیستم کنترل از راه دور با وجود نامعینی های دینامیکی و نامعینی در شتاب گرانشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد

2 دانشگاه تبریز

چکیده

چکیده: در این مقاله به معرفی یک روش جدید در سیستم­های کنترل از راه­دور[i] غیر­خطی با وجود نامعینی­های دینامیکی در هر دو طرف پایه[ii] و پیرو[iii] و همچنین نامعینی در شتاب گرانشی در طرف پیرو خواهیم پرداخت. چنین سیستمی می­تواند در سیستم­های فضایی که ربات پیرو در ارتفاع نامعینی در حال کار است و مقدار شتاب گرانشی در دسترس نیست یا به­علت تفاوت در عرض جغرافیایی ربات­های پایه و پیرو و به­تبع آن تفاوت در شتاب گرانشی آن­ها کاربرد داشته باشد. کنترل تطبیقی به­ کار گرفته­شده از روش عکس گرادیان خطا جهت قانون به­روز­رسانی استفاده می­کند. در این روش نیازی به دانستن کران نامعینی­ها نیست. البته چنین سیستمی به تخمین دقیق پارامترهای دینامیکی ربات­های پایه و پیرو و شتاب گرانشی نامعلوم منجر نخواهد شد ولی باعث کارکرد صحیح سیستم خواهد بود. به­منظور نشان دادن کارکرد روش پیشنهادی، روش مربوطه بر روی ربات­های دو درجه آزادی با تأخیر ثابت در کانال انتقال اطلاعات مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Adaptive Control of Teleoperation System with Uncertainty in Dynamic Parameters and Gravitational Acceleration

چکیده [English]

Abstract: In this paper, a new method for nonlinear teleoperation system with uncertainty in dynamical parameters and gravitational acceleration is introduced. This system can be used in space teleoperation where the slave robot works on uncertain height with unknown gravitational acceleration. Also the proposed method can be used when the master and slave robot work on different latitude. In the adaptive controller which is used in this paper, the gradient descent method is used to update parameters. In the proposed method, the bound of unknown parameters is not used in the controller. The proposed method cannot estimate the parameters of the master and slave robots and the unknown gravitational acceleration but can cause a proper functioning of the system. To verify the efficiency of the proposed method, it is applied on 2-DOF planar robots with constant delays in the transmission channel.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Keywords: Adaptive control
  • teleoperation system
  • gravitational acceleration
  • synchronization
  • time delay
  • uncertainty

مراجع

[1] P. F. Hokayem and M. W. Spong, "Bilateral Teleoperation: An Historical Survay," Automatica, vol. 42, no. 12, pp. 2035-2057, 2006.
[2] R. J. Anderson and M. W. Spong, "Bilateral control of operators with time delay," IEEE Transaction on Automatic Control, vol. 34, pp. 494-501, 1989.
[3] B. Hannaford, "A Design Framework for Teleoperators with Kinesthetic Feedback," IEEE Transactions on Robotics and Automation, vol. 5, no. 4, pp. 426-434, 1989.
[4] B. Hannaford and R. J. Anderson, "Experimental and Simulation Studies of Hard Contact in Force Reflecting Teleoperation," IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 584-589, 1988.
[5] G. Niemeyer and J. J. Slotine, “Stable Adaptive Teleoperation," IEEE Journal of Oceanic Engineering,vol. 16, no. 1, pp. 152-162, 1991.
[6] R. J. Anderson and M. W. Spong, "asymptotic stability for force reflecting  teleoperators with time delay,” International Journal of Robotics Research,vol. 11, no. 2, pp. 135-149, 1992.
[7] E. Nuno, R. Ortega, N. Barabanov and L. Basanez, "A globally stable PD controller for bilateral teleoperators," IEEE Transactions on Robotics,vol. 24, pp. 753-758, 2008.
[8] N. Chopra, M. W. Spong and R. Lozano, "Synchronization of bilateral teleoperators with time delay," Automatica, vol. 44, pp. 2142–2148, 2008.
[9] X. Liu, R. Tao and M. Tavakoli, “Adaptive control of uncertain nonlinear teleoperation systems,” Mechatronics, vol. 24, no. 1, pp. 66– 78, 2014.
[10] M. J. Beelen, G. J. L. Naus, M. G. J.  Molengraft and M. Steinbuch, “Force feedback control design for nonideal teleoperators,” Control Engineering Practice, vol. 21, no. 12, pp. 1694-1705, 2013.
[11] E. Nuño, R. Ortega and L. Basañez, "An adaptive controller for nonlinear teleoperators," Automatica, vol. 46, pp. 155-159, 2010
[12] R. Kelly, V. S. Davila and J. A. L. Perez, Control of robot manipulators in joint space, Springer Science & Business Media, 2006.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار