دوره 11، شماره 4 - ( مجله کنترل، جلد 11، شماره 4، زمستان 1396 )
جلد 11 شماره 4,1396 صفحات 71-57 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Fayazi A, Pariz N, Karimpor A, Hossein Nia H. Robust Impedance Control of a Single-Link Flexible Robot Interacting with the Unknown Environment using Sliding Mode Control Method. JoC 2018; 11 (4) :57-71
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-436-fa.html
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-436-fa.html
فیاضی علی، پریز ناصر، کریم پور علی، حسین نیا حسن. کنترل مقاوم امپدانس ربات با رابط انعطافپذیر در محیطی نامشخص با استفاده از روش کنترل مود لغزشی . مجله کنترل. 1396; 11 (4) :57-71
علی فیاضی1 
، ناصر پریز* 1، علی کریم پور1 ، حسن حسین نیا2
، ناصر پریز* 1، علی کریم پور1 ، حسن حسین نیا2
1- دانشگاه فردوسی مشهد
2- دانشگاه صنعتی دلفت
2- دانشگاه صنعتی دلفت
چکیده: (16786 مشاهده)
در این مقاله روشی جدید بر مبنای کنترل مود لغزشی برای کنترل امپدانس یک بازوی ربات با رابط انعطافپذیر در مواجه با محیطی نامشخص، ارائه شده است. استراتژی کنترل پیشنهادی، در برابر تغییرات پارامترهای محیط ( نظیر سختی و ضریب میرایی)، اغتشاش نامعلوم اصطکاک کولمبی، تغییرات جرم رابط و اصطکاک ویسکوز مقاوم است. همچنین، روش پیشنهادی برای هر دو حرکت آزاد و مقید معتبر میباشد. در رویکرد جدید پیشنهادی، کنترلکننده بصورت خودکار از مود کاری حرکت آزاد به مود کاری مقید تغییر وضعیت می‌دهد. بنابراین نیازی به الگوریتمی جداگانه برای تشخیص برخورد رابط با محیط نمیباشد. در این راستا، کنترلکننده امپدانس با حلقه‌ی درونی موقعیت پیشنهاد شده است. بدین معنیکه در حرکت آزاد نیروی اعمالی به محیط صفر است و زاویه‌ی مرجع برای حلقه‌ی درونی موقعیت همان موقعیت مطلوب است. در حرکت مقید، مسیر مرجع برای حلقه‌ی درونی با استفاده از دینامیک امپدانس مطلوب تعیین می‌شود. کارایی و اثربخشی کنترلکننده پیشنهادی با استفاده از شبیه سازی عددی نشان داده شده است.
واژه‌های کلیدی: کنترل مقاوم امپدانس، کنترل مود لغزشی، رؤیتگر اغتشاش نامعلوم، بازو با رابط انعطاف پذیر، محیط نامشخص
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
تخصصي
دریافت: 1395/10/14 | پذیرش: 1396/5/5 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1396/8/20 | انتشار: 1396/8/20
دریافت: 1395/10/14 | پذیرش: 1396/5/5 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1396/8/20 | انتشار: 1396/8/20
فهرست منابع
1. S. K. Dwivedy, and P. Eberhard, "Dynamic analysis of flexible manipulators, a literature review". Mechanism and Machine Theory, vol.41, Issue 3, pp. 749-777, 2006. [DOI:10.1016/j.mechmachtheory.2006.01.014]
2. O. Sawodny, H, Aschemann, and A. Bulach, "Mechatronical designed control of fire rescue turnable ladders as flexible link robots," In: Proceedings of the IFAC 15th triennial world congress, Barcelona; 2002.
3. R. A. Beasley, R. D. Howe, "Model-based error correction for flexible robotic surgical instruments," Proceedings of the robotics: science and systems, vol. I. Cambridge (MA): Massachusetts Institute of Technology; 2005. [DOI:10.15607/RSS.2005.I.047]
4. N. Hogan. "Impedance Control: an Approach to Manipulation: Part1, Part2, Part3", Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, vol. 107, pp. 1-24, 1985. [DOI:10.1115/1.3140702]
5. T .Lasky., and T. C Hsia., "On force-tracking impedance control of robot manipulators", Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 274-280, 1991 [DOI:10.1109/ROBOT.1991.131587]
6. S. Lee, and H. S. Lee, "Intelligent control of manipulators interfacing with an uncertain environment based on generalized impedance", Proceedings of IEEE Symposium on Intelligent Control, pp. 61-66, 1991.
7. H. Seraji, and R. Colbaugh, "Force tracking in impedance control", Proceeding of the IEEE International Conference on Robotics and Automation, pp. 499-506. 1993. [DOI:10.1109/ROBOT.1993.291908]
8. S. Jung, T. C. Hsia, and R. G. Bonitz, "Force tracking impedance control of robot manipulators under unknown environment", IEEE Transactions on Control Systems Technology, vol. 12, issue. 3, pp. 474-483, 2004. [DOI:10.1109/TCST.2004.824320]
9. M. M. Fateh, and R. Babaghasabha, "Impedance control of robots using voltage control strategy", Nonlinear Dynamics, vol. 74, pp. 277–286, 2013. [DOI:10.1007/s11071-013-0964-y]
10. M. Sharifi, S. Behzadipour, and G. R. Vossoughi, "Nonlinear model reference adaptive impedance control for human-robot interactions", Control Engineering Practice, vol. 32, pp. 9–27, 2014. [DOI:10.1016/j.conengprac.2014.07.001]
11. Q. Xu,"Robust Impedance Control of a Compliant Microgripper for High-Speed Position/Force Regulation", IEEE transactions on industrial electronics, vol. 62, no. 2, pp. 1201- 1209, 2015. [DOI:10.1109/TIE.2014.2352605]
12. S. A. M. Dehghan, M Danesh, and F. sheikholeslam, "Adaptive hybrid force/position control of robot manipulators using an adaptive force estimator in the presence of parametric uncertainty", Advanced Robotics, vol. 29, no. 4, pp. 209–223, 2015. [DOI:10.1080/01691864.2014.985609]
13. Heck D., Saccon A., Wouw N. V. D., and Nijmeijer H., 2016, "Guaranteeing stable tracking of hybrid position-force trajectories for a robot manipulator interacting with a stiff environment", Automatica, vol. 63, pp. 235- 247. [DOI:10.1016/j.automatica.2015.10.029]
14. M. Benosman, and G. Le Vey, "Control of flexible manipulators: A survey". Robotica, vol.22, Issue 5, pp. 533-545, 2004. [DOI:10.1017/S0263574703005642]
15. G. Mamani, J. Besedas, and V. Feliu, "Sliding mode tracking control of a very lightweight single-link flexible robot robust to payload changes and motor Friction". Journal of Vibration and Control, vol. 18, no. 8, pp 1141-1155, 2011. [DOI:10.1177/1077546311416269]
16. C. F. Castillo-Berrio, and V. Feliu-Batlle, "Vibration-free position control for a two degrees of freedom flexible-beam sensor". Mechatronics, vol. 27, pp 1-12, 2015. [DOI:10.1016/j.mechatronics.2015.01.005]
17. I. Payo, V. Feliu, and O. D. Cortazar, "Force control of a very lightweight single-link flexible arm based on coupling torque feedback". Mechatronics, vol. 19, pp 334-347, 2009. [DOI:10.1016/j.mechatronics.2008.10.003]
18. G. R. Vossoughi, and A. Karimzadeh, "Impedance Control of a Flexible Link Robot for Constrained and Unconstrained Maneuvers Using Sliding Mode Control (SMC) Method". Scientia Iranica, vol. 14, no. 1, pp 33-45, 2007.
19. L. Bascetta, and P. Rocco, "Modelling flexible manipulators with motors at the joints," Mathematical and Computer Modeling of Dynamical Systems, vol. 8, no. 2, pp. 157–183, 2002. [DOI:10.1076/mcmd.8.2.157.8593]
20. W. H. Chen, "Nonlinear disturbance observer-enhanced dynamic inversion control of missiles," Journal of Guidance, Control and Dynamics, vol. 26, no, 1, pp. 161–166, 2003. [DOI:10.2514/2.5027]
21. V. S. Deshpande, B. Mohan, P. D. Shendge, and S. B. Phadke, "Disturbance observer based sliding mode control of active suspension systems," Journal of Sound and Vibration, vol. 333, pp. 2281-2296, 2014. [DOI:10.1016/j.jsv.2014.01.023]
22. W. F. Trench, Introduction to Real Analysis, Pearson Education, 2003
23. M. Corless, and G. Leitman, "Continuous state feedback guaranteeing uniform ultimate boundedness for uncertain dynamic systems," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 26, no. 5, pp. 1139–1144, 1981. [DOI:10.1109/TAC.1981.1102785]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
