تحليل پايداري و كنترل مقاوم PID ربات‌هاي كابلي با در نظر گرفتن انعطاف كابل‌ها

به منظور ارتقاي عملكرد سامانه ناوبري اينرسي تلفيق‌شده با رادار ردگيري (INS/Radar)، يك فيلتر كالمن تطبيقي تركيبي جديدي براي جبران وابستگي دقت اندازه‌‌گيري‌هاي رادار ردگيري به برد پيشنهاد شده است. اين فيلتر مفاهيم تخمين تطبيقي بر پايه سيگنال باقيمانده و فيلتر كالمن فراموش‌كار تطبيقي را بكار مي‌گيرد و بر اساس نسبت كوواريانس واقعي سيگنال باقيمانده به كوواريانس تئوري اين سيگنال اقدام به تنظيم پارامترهاي فيلتر شامل ضرايب فراموشي و ضرايب مقياس نويزهاي فرآيند و نويزهاي اندازه‌گيري مي‌كند. در واقع به علت نامعلوم‌بودن و تغييرات سريع مشخصات آماري نويزهاي اندازه‌گيري رادار، بكارگيري يك فيلتر كالمن مرسوم براي تلفيق داده‌هاي INS/Radar يك ناوبري و همراستاييدرپرواز با عملكرد پاييني را نتيجه خواهد داد. نتايج شبيه‌سازي مونت‌كارلو سامانه ناوبري اينرسي تلفيقي بر روي يك مسير پروازي يك موشك ره‌گير نشان مي‌دهد كه الگوريتم جديد يك عملكرد مؤثري در برابر عدم‌قطعيت‌ها و خصوصيات خيرخطي‌ اندازه‌گيري‌هاي رادار دارد. اين نتايج معلوم مي‌سازد كه آيا با بهره‌گيري از يك سامانه ناوبري ارزان INS/Radar و بدون كمك از سيگنال‌هاي سامانه‌هاي ناوبري ماهواره‌اي، يك همراستاييدرپرواز دقيق و يك ناوبري با عملكرد بالا براي يك موشك پدافند هوايي برد بلند ممكن است يا خير.

In this paper robust PID control of fullyconstrained cable driven parallel manipulators with elastic cables is studied in detail. In dynamic analysis, it is assumed that the dominant dynamics of cable can be approximated by linear axial spring. To develop the idea of control for cable robots with elastic cables, a robust PID control for cable driven robots with ideal rigid cables is firstly designed and then, this controller is modified for the robots with elastic cables. To overcome vibrations caused by inevitable elasticity of cables, a composite control law is proposed based on singular perturbation theory. The proposed control algorithm includes robust PID control for corresponding rigid model and a corrective term. Using the proposed control algorithm the dynamics of the cable driven robot is divided into slow and fast subsystems. Then, based on the results of singular perturbation theory, stability analysis of the total system is performed. Finally, the effectiveness of the proposed control law is investigated through several simulations on a planar cable driven robot.