محققان دانشگاه علم و صنعت موفق به محاسبه ماکزيمم بار مجاز بازوی مکانيکی با مفاصل الاستيک به روش کنترل بهينه غيرخطی حلقه بسته شدند.

به گزارش سرويس پژوهشي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، هدف اين پژوهش، تعيين ظرفيت حمل بار بازوی مکانيکی با استفاده از کنترلر حلقه بسته بوده است.

يافتن مقادير گشتاورهای ورودی، زوايای بازوها و سرعت‌های زاويه‌ای که بر اساس آنها بيشترين بار را بتوان حمل كرد به عنوان مساله طراحی مسير بهينه مطرح مي­‌شود. مسير بهينه، مسيری است که با توجه به محدوديت گشتاورها و قيد دقت مسير، دارای بيشترين مقدار حمل بار باشد. در تحقيقات اخير، اين مساله به عنوان يک مساله بهينه‌سازی، به کمک روش کنترل بهينه حلقه باز حل شده است.

به گفته وي مهندس محسن ايرانی رهقی، دانشجوی دوره دکتری دانشکده مهندسی مکانيک، به‌ منظور آنکه نتايج بهينه­‌سازی در عمل قابل پياده‌سازی باشد، بايد از يک سيستم کنترل حلقه بسته برای تحقق بخشيدن مسير بهينه استفاده كرد.

در اين روش روند کنترل بازوی مکانيکی به دو سطح تقسيم مي­‌شود: در سطح اول که مي­‌توان آنرا طراحی مسير ناميد، مسيری که منجر به حمل بيشترين بار مي­‌شود طراحی شده و سپس در سطح دوم، کنترلر حلقه بسته بهينه طراحی مي­‌شود. خروجی سطح اول به عنوان ورودی سطح دوم استفاده شده و مسير طراحی شده را تحقق بخشيده و ظرفيت حمل بار بازو نيز تعيين مي­‌گردد. از آنجاکه به دنبال حمل بيشترين بار هستيم بايد گشتاور اعمالی برای تحقق مسير مينيمم گردد و در نتيجه استفاده از کنترلر بهينه نسبت به کنترلر‌های ديگر مناسب‌تر خواهد بود.

طبق اين بررسي از قانون کنترل بهينه غيرخطی بدون تقريب و خطی‌سازی و به صورت حلقه بسته برای حل مساله کنترل بازوهای مکانيکی استفاده شده است. برای حل مساله کنترل بهينه غيرخطی به صورت حلقه بسته، بايد معادله غيرخطی هاميلتون ژاکوبی بلمن حل شود.

در اين رساله روش­‌های حل اين معادله مورد بررسی و با روش­های طراحی کنترلر ديگر مقايسه شده است. روش پيشنهادی برای کنترل و تعيين ظرفيت حمل بار بازوهای صلب و انعطاف­پذير برای دو حرکت مسير مشخص و نقطه به نقطه استفاده و با نتايج تجربی مقايسه شده است.

انتهاي پيام