بخشی از مقاله
خلاصه:
در این مقاله یک روش براي تنظیم خودکار نیرو، با محو کردن نوسانات پیچشی سیستم دو جرمه ارائه گردیده است. کنترل نسبت تشدید یکی از روش هاي موثر در کنترل سیستم دو جرمه است . در این روش نسبت بین فرکانس تشدید موتور و محور به صورت خودکار مطابق با فیدبک گشتاور عکس العملی تخمین زده شده تعیین می شود گشتاور عکس العملی به وسیله یک آشکارساز موقعیت تخمین زده می شود - PSD - به همین دلیل در روش تخمین به پارامترهاي تشخیصی نیازنداریم و اطلاعات پیچ خوردگی با دقت و صحت خاصی بد دست می آید. حرکت سیستم ها براي داشتن سازگاري با محیط باید به وسیله گشتاور عکس العملی سنسور نیرو، مشاهده می شود .
سیستم تنظیم خودکار نیرو بر اساس PD کنترلرهاي متداول و کنترل نسبت تشدید می باشد. در این مقاله ، تعیین روش جایابی قطب نیز مورد بررسی و ناشی از محیط، کنترل شوند اختلالات محور به وسیلهمشاهده کننده اختلالات محور و بدون آن مورد بحث قرار میگیرد. سیستم تنظیم خودکار نیرو، پیشنهاد شده در این مقاله، می تواند محدود کردن و فرو نشاندن گشتاور عکس العملی پیچشی درونی و همچنین تطبیق با نیروي بیرونی ورودي ه اي ناشناخته را تحقق ببخشد. نتایج عددي و بررسی شبیه سازي ها، امکان پذیري روش پیشنهادي را نشان می دهد.
مقدمه :
با پیشرفت روز افزون روش هاي کنترلی قوي، سطوح کاربردي بالاتري در زمینه کنترل حرکتی تحقق پیدا خواهد کرد. در زمینه هاي جدید صنعتی ، نیاز به حرکت هاي سریعتر بیشتر احساس می شود . در ادامه بحث ، در زمینه ابزارهاي کنترل کننده ربات هاي فضایی، این نیاز احساس می شود که به علت هزینه حمل و نقل بالا باید وزن کنترل کننده ها کاهش پیدا کند ولی کاهش وزن باعث کاهش سختی سیستم می شود. در نتیجه کوچک کردن کنترل کننده ها باعث به وجود آمدن لرزش و بدتر شدن پاسخ حرکتی می شود.
براي حل این موضوع، چندین روش کنترلی براي محدود کردن ارتعاشات و لرزش ها در مرجع هاي 7[،[1 ذکر شده است . کنترل نسبت تشدید یکی از موثرترین راههاي کنترل سیستم دو جرمه است. در این روش گشتاور عکس العملی با دقت بالایی تخمین زده می شود،حتی اگر هیچ سنسوري برروي محور نصب نشده باشد و همچنین فیدبک گشتاور عکس العملی تخمین زده شده ، کنترل نسبت تشدید را ممکن می سازد صحت این روش قبلاً در چندین مقاله مورد تأیید قرار گرفته است .
اختلال
عملکرد بالاي کنترل کننده هاي حرکت براي مهارت بیشتر و تندي حرکت یک نیاز است. براي رسیدن به چنین عملکرد بالایی، سیستم حرکت باید در برابر تغییر بار و ناپایداري پارامترها مقاوم باشند. Sabanovic در مرجع [8] عنوان کرده که کنترل کننده سرعت ، باعث می شود که یک سیستم حرکت قوي با آنالیز حالت لرزشی ، کنترل شود . یک رویت گر اختلالی که به وسیله ohishi و همکارانش پیشنهاد شده است [9]-[10]، پیشنهادي خوب براي دستیابی به کنترل قوي سرعت است. یک رویتگر اختلال، کل گشتاور بار مکانیکی و تغییر پارامتر را مشخص و تعیین می کند به عبارت دیگر تشخیص گشتاور اختلال براي کنترل حرکت ونیرومندي و تخقق کاربردهاي مختلف ضروري است. این قسمت کنترل کننده هاي سرعت که بر اساس یک رویت گر اختلال عمل میکنند را معرفی می کند. یک رویت گر اختلال براي صرف نظر کردن از گشتاور اختلال در سریع ترین زمان ممکن طراحی شده است.
در معادله - - 4 ،عبارت اول گشتا ور ناشی از تغییرات اینرسی است، عبارت دوم گشتاور ارتعاشات که ناشی از تغییرات ضریب گشتاور است. عبارت سوم و چهارم به معنی نیروي کولن و اصطکاك چسبندگی است. آخرین عبارت نیز گشتاور عکس العملی ناشی از پیچش محور است . معادله - - 5 نشان می دهد که گشتاور اغتشاشات به وسیله اولین فرمانی که از فیلتر پایین گذر می آید، تخمین زده می شود.gdis فرکانس قطع فیلتر پایین گذر را مشخص می کند گشتاور اختلال تخمین زده شده از معادله - 5 - براي تحقق کنترل حرکت قوي استفاده می شود و کنترل کننده حرکتی قوي، سیستم حرکتی را به عنوان سیستم کنترل سرعت می سازد که در شکل - - 3 نشان داده شده است. همانگونه که در شکل - 3 - نشان داده شده، تأثیر گشتاور اختلال را به صورت تابع تبدیل Gs معادله - 6 - و - 7 - نشان می دهد.
