شماره ركورد كنفرانس :
143
عنوان مقاله :
مقايسه كارايي كنترلر پيش بين بر اساس مدل (MPC) و كنترلر تناسبي - مشتق - انتگرال گير(PID) تطبيقي
پديدآورندگان :
رحمتي زهرا نويسنده , بهزادي پور سعيد نويسنده
كليدواژه :
كنترلر پيش بين بر اساس مدل , كنترلر تناسبي-مشتق گير-انتگرال گير , حركات فركانس بالا , بازوي رباتيك , قيد عملگر
عنوان كنفرانس :
مجموعه مقالات بيست و دومين كنفرانس سالانه بين المللي مهندسي مكانيك
چكيده فارسي :
برای ردیابی دقیق مسیر توسط ربات، روش های كنترلی متعددی ارائه شده اند. از جمله پركاربردترین آنها در صنعت روش PID است كه بر اساس فیدبك از موقعیت كنونی ربات و محاسبه خطا و اعمال فرمان كنترلی متناسب با خود، مشتق و انتگرال خطا عمل می كند. این روش برای شرایط غیرخطی و فرآیندهایی با تغییرات سریع پاسخگو نیست. ضمن آنكه مشكلات تیونینگ را به همراه دارد. از جمله حركات با فركانس بالا و دامنه كم، حركات طبیعی ارگان های بدن همچون ضربان قلب و تنفس در جراحی رباتیك، و یا پروسس هایی با فركانس بالا نظیر برج های تقطیر و برج خشك كن در صنعت است. تناوبی بودن این حركات پیش بینی آن را متحمل تر می كند. روش مطرح دیگر روش كنترل پیش بین بر اساس مدل است كه با در دست داشتن مدلی تخمینی از سیستم رفتار آتی پلنت را پیش بینی می كند. خطای مابین مقدار پیش بینی و مقدار مطلوب در تابع هزینه بكار رفته و با كمینه سازی این تابع، فرمان كنترلی برای چند گام بعدی محاسبه می شود. به این ترتیب كنترلر در ساختاری پویا همزمان با تغییرات و محدودیت های سیستم طراحی می شود. هر یك از این دو روش در شرایط خاص مزایا و معایبی را به همراه دارند. روش های تطبیقی عموما برای بهبود كنترل PID و ساده سازی های دینامیكی برای بهبود روش پیش بن ارائه شده اند. در این مطالعه هر دو روش بر روی بازوی یك درجه آزادی برای ردیابی مسیر پله و سینوسی در دو فركانس كند و سریع بررسی شده است. نتایج از بهینه و نزدیك به ایده آل بودن روش پیش بین نسبت به روش PID حكایت دارد. ضمن آنكه روش MPC، همزمان حد اشباع عملگر را حفظ می كند و رفتار smooth تری را نشان می دهد. ویژگی داتی موجب شده تا در قیاس با روش PID در حركات سریع، رفتار بسیار بهتری نشان دهد.
شماره مدرك كنفرانس :
3817001