Robot manipülatör kontrolünde parametre belirsizliklerine yönelik kontrol yaklaşımları
New approaches in controlling robot manipulators with parametric uncertainty
- Tez No: 121658
- Danışmanlar: PROF. DR. İBRAHİM UZMAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Adaptif denetim, Gürbüz denetim, Robot manipülatörleri, Adaptive control, Robust control, Robot manipulators
- Yıl: 2002
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
VI ÖZET Bir cismin taşınmasında, iki serbestlikti düzlemsel iki manipülatörün ortak manipülasyonuna ilişkin adaptif ve robust kontrol teknikleri uygulanarak yörünge izleme kontrolü gerçekleştirilmiştir. Adaptif ve robust kontrol tasarımında ise taşman cisim ile el arasındaki kavrama olayının rijitliği, uzuv esneklikleri ve eklem yataklanndaki sürtünme kayıpları dikkate alınmıştır. Dolayısıyla, sistemde parametre belirsizliği olup, kontrol parametrelerinin belirlenmesinde yeni bir yaklaşım ortaya konulmuştur. Cismin ortak taşınmasında tanımlanan yörüngeyi izlemek amacıyla adaptif, robust ve hesaplanmış tork tekniği uygulama sonucunda yörünge hatasını minimum yapan parametreler araştırılmıştır. Farklı robot yapısal özelliğinin kontrol işleme etkisini belirlemek amacıyla iki uzuvlu düzlemsel manipülatör, üç boyutlu ve SCARA tipi robot modeline adaptif, robust ve kayan kipti kontrol teknikleri uygulanarak yörünge izleme kontrolü gerçekleştirilmiştir. Bu kontrol teknikleri için yörünge izleme hatasını minimum yapan kontrol parametreleri tanımlanmış ve bu parametrelerinin yörünge izlemede etkisi araştırılmıştır. n uzuvlu robot manipülatör için geliştirilen adaptif kontrol algoritması Lyapunov teoremi kullanılarak sistemi kararlı kılan bir yaklaşım olduğu gösterilmiştir. Burada kullanılan adaptif kontrol kuralında robot kinematik ve dinamik değişimlere ve konum hatasına bağlı olarak uygulanan kontrol etkisini güncelleme özelliği söz konusudur. Yine parametre belirsizliğine sahip robot manipülatörleri için sistem kararlılığını garanti eden Lyapunov teoremine dayalı robust kontrol yaklaşımı tanımlanmıştır. Bozucu dış etkilere ve parametre belirsizliğine karşı daha etkin bir kontrol kuralı oluşturmak amacıyla adaptif ve robust kontrol etkilerini eş zamanlı olarak uygulayan karma adaptif-robust kontrol kuralı geliştirilmiştir. Sonuç olarak her iki kontrol kuralının üstünlüklerinden yararlanılması amaçlanmıştır.
Özet (Çeviri)
vn ABSTRACT This study presents a study on the application of adaptive and robust control methods to a cooperative manipulation system, which is developed for handling an object by two-link planar robot manipulators. In designing adaptive and robust control structure, contact and friction constraints for grasp and bearing conditions, structural flexibility or such similar factors as various unmodelled dynamics are considered as the uncertainties that determine available values of control parameters. In trajectory control for a given path, appropriate control parameters that minimized tracking error have been investigated for different control algorithms such as adaptive, robust and inverse dynamic control. In order to determine effect of the structural properties of the robot dynamic models on the different control laws, adaptive, robust and sliding mode control methods are applied to two-link planar robot manipulators, three-dimensional jointed manipulators and SCARA robot. For these control laws, control parameters that minimized tracking errors have been defined and effect of these control parameters on trajectory tracking have been investigated. A new parameter adaptation algorithm is formulated for n-link robot manipulators. Using Lyapunov based theory a new adaptive controller that ensures stability condition has been developed. This adaptive control law has a capability of updating in time as a function of position error, robot dynamics and kinematics parameters. In addition to this, a new robust control law that guaranteed stability based on Lyapunov theory is developed for robot manipulators with parametric uncertainty. In order to compensate external disturbance and increase robustness to uncertainty, a hybrid adaptive-robust control law that implemented simultaneously is developed. The new approach has the advantage of adaptive and robust control and eliminates their disadvantages.
Benzer Tezler
- Yapay sinir ağları ile robotlarda hareket kontrolü
Motion control of robots with artificial neural networks
HAKAN ARSLAN
Doktora
Türkçe
1999
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. AHMET KUZUCU
- Bir robot kolunda konum kontrolü için kullanılan pnömatik servo sisteme ait optimum dizayn parametrelerinin tayini
The Investigation of optimum design parameters of a pneumatic servo system used for the position control of manipulatör arm
RECEP YENİTEPE
Doktora
Türkçe
1995
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Eğitimi Ana Bilim Dalı
PROF.DR. OSMAN YAZICIOĞLU
- Robot kollarının adaptif kontrolü
Adaptive control of robot arms
K.FATİH DİLAVER
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- İki serbestlik dereceli robot kolunun dinamik analiz ve kontrol simülasyonu
Dynamic analysis and control simulation of two degree of freedom robot manipulator
UĞUR CANER
Yüksek Lisans
Türkçe
2002
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET EROĞLU