fa طراحی گشتاورهای غیرخطی زمان-محدود مقاوم برای ربات n-درجه آزادی درحضور نامعینی‌ها و غیرخطی‌سازهای ورودی شعاعی و ناحیه مرده تخصصي Special پژوهشي Research paper در این مقاله، ابتدا مدل دینامیکی جامعی برای ربات بازویی n-درجه آزادی دارای نامعینی ارائه می‌شود که شامل توصیف عملکرد غیرخطی‌سازهای ورودی از نوع شعاعی و ناحیه مرده است. سپس، مسئله‌ی ردیابی زمان-محدود مقاوم مسیرهای دلخواه به صورت روابط ریاضی فرمول‌بندی و بیان می‌شود. در ادامه با تعمیم روش کنترل مد لغزشی ترمینال غیرتکین و تعریف خمینه‌های لغزشی غیرخطی جدید، چندین نوع گشتاورهای ورودی طراحی می‌شوند تا با وجود نامعینی‌ها و غیرخطی سازهای ورودی (شعاعی و ناحیه مرده)، متغیرهای پیکربندی مفاصل ربات را در مدت زمان محدودی و بدون هیچ نوع خطاهای حالت ماندگاری به مسیرهای دلخواه برسانند. برای هر دسته از گشتاورهای پیشنهادی، پایداری زمان-محدود سرتاسری سیستم حلقه‌بسته‌ی ربات n-درجه آزادی با استفاده از تعدادی لم‌های کاربردی و نامساوی‌های متداول به اثبات می‌رسد و هم‌چنین روابطی برای تخمین زمان‌های محدود همگرایی استخراج می‌شوند. این روابط، ارتباط زمان‌های محدود همگرایی را با شرایط اولیه ربات و پارامترهای اختیاری موجود درگشتاورهای ورودی نشان می‌دهند. در انتها، با استفاده از محیط شبیه‌سازی نرم‌افزار MATLAB، گشتاورهای طراحی شده به مدل ربات صنعتی چهار-درجه آزادی SCARA با وجود غیرخطی‌سازهای ورودی اعمال می‌شوند که نتایج شبیه‌سازی‌ها، عملکرد مناسب و قابل قبول ورودی‌های کنترلی پیشنهادی را نشان می‌دهند. In this paper, a complete dynamical model is presented for an uncertain <img alt="" height="15" src="file:///C:/Users/nfara/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.png" width="8" >-DOF robot manipulator containing description of sector and dead-zone nonlinearities. Next, robust finite-time tracking problem of desired trajectories is declared and formulated for the aforementioned robot manipulator. By defining innovative nonlinear sliding manifolds and developing the nonsingular terminal sliding mode control, several types of input torques are designed to exactly reach configuration variables of robot<em>&#39;</em>s joints to desired paths within the finite times in the presence of uncertainties, sector and dead-zone nonlinearities. By utilizing some applicable lemmas and well-known inequalities, for each class of the proposed input torques, the global finite-time stability of the closed-loop robot system is proven analytically. Also, several new formulas are extracted for determining the convergence finite times of the closed-loop system. These formulas demonstrate that mentioned times are dependent on robot<em>&#39;</em>s initial conditions and optional parameters of the suggested torques. Finally, by using MATLAB software, all classes of the designed torques are numerically simulated onto the SCARA industrial robot manipulator and obtained results show the acceptable performance of the suggested control scheme. ربات بازویی n-درجه آزادی, غیرخطی‌سازهای شعاعی و ناحیه مرده, ردیابی زمان-محدود مقاوم, کنترل مد لغزشی ترمینال غیرتکین, ربات صنعتی SCARA. n-DOF Robot manipulator, Sector and dead-zone nonlinearities, Robust finite-time tracking, Nonsingular terminal sliding mode control (NTSMC), SCARA industrial robot. 73 91 http://joc.kntu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-725-1&slc_lang=fa&sid=1 Ali Abooee علی ابوئی Aliabooee@yazd.ac.ir 10031947532846006771 10031947532846006771 No دانشگاه یزد Hamid Reza Ahmadzadeh حمیدرضا احمدزاده Hr.ahmadzadeh@stu.yazd.ac.ir 10031947532846006772 10031947532846006772 No دانشگاه یزد Mohammad Haeri محمد حائری Haeri@sina.sharif.edu 10031947532846006773 10031947532846006773 No دانشگاه صنعتی شریف Mohammad Mehdi Arefi محمدمهدی عارفی arefi@shirazu.ac.ir 10031947532846006774 10031947532846006774 Yes دانشگاه شیراز