جبران تاخير زماني متغير با زمان در سيستمهاي كاركرد از دور با استفاده از رويتگر اغتشاش ارتباطي با در نظر گرفتن عدم قطعيت در مدلسازي

Time-varying delay compensation by communication disturbance observer for teleoperation systems by considering model uncertainty

اين مقاله، به بررسي ساختار جديد براي رويتگر اغتشاش ارتباطي در سيستم كاركرد از دور مي پردازد. در سيستم هاي داراي تاخير ناشناخته، حفظ پايداري سيستم با استفاده از رويتگر اغتشاش امكان پذير است. از آنجا كه اين روش به مدل تاخير زماني نيازي ندارد، مي تواند براي سيستم هاي كاركرد از دور به كار گرفته شود، كه داراي كانال ارتباطي با تاخير زماني متغير با زمان هستند،. بنابراين، در اين مقاله، ابتدا به بررسي جبران تاخير زماني متغير با زمان به وسيله رويتگر مرسوم اغتشاش پرداخته، شرايط طراحي رويتگر اغتشاش با استفاده از ديناميك اغتشاش شبكه شرح داده مي شود. از طرفي خطاي مدل‌سازي و اغتشاش خارجي سبب ايجاد خطاي حالت ماندگار خواهد شد. از اينرو، در اين مقاله با بررسي تاثير اغتشاش خارجي و عدم قطعيت در مدل‌سازي روي مشخصه هاي حالت ماندگار، ساختار مرسوم رويتگر اغتشاش اصلاح و ساختار ديگري براي رويتگر اغتشاش در سيستم كاركرد از دور پيشنهاد مي‌شود كه با به كارگيري سيگنال گشتاور تاخير يافته ربات فرمانبر به جاي سيگنال موقعيت تاخير يافته آن به عنوان يكي از ورودي هاي رويتگر اغتشاش، خطاي حالت ماندگار حذف مي شود. همچنين كارآمد بودن روش پيشنهادي، از طريق شبيه سازي نشان داده شده است.

This paper studies novel structure of communication disturbance observer for teleoperation systems. In time-delayed systems that time delay is unknown, stability of system is provided by communication disturbance observer (CDOB). Since this method works without time-delay model, it can be implemented in teleoperation systems that contain communication channel with time-varying delay. So, in this paper, first, time varying delay compensation by conventional communication disturbance observer is studied. Also, design conditions of the conventional communication disturbance observer by using dynamic property of network disturbance are explained. However, the system model error and disturbance cause steady-state error. Hence, in this paper, by considering the effects of model uncertainty and disturbance on the steady state characteristics, structure of the conventional communication disturbance observer is modified and another structure for CDOB in teleoperation systems has been proposed. By using slaveʹs delayed torque instead of its delayed position as one of the observerʹs input, steady state error is eliminated. Also, simulation results are presented to demonstrate the effectiveness of the proposed structure.