توضیحات
Control of ROVs using a Model-free 2nd-Order Sliding Mode Approach
ترجمه فارسی موضوع مقاله: کنترل ROVs با استفاده از یک روش اسلایدینگ مد مرتبه 2 مدل آزاد
دارای ترجمه مقاله در قالب ورد است.
شبیه سازی وکنترل ربات زیر دریایی
ROV(Remotely Operated Vehicle)
سیستم ROV دارای ساختاری مبتنی بر دینامیک ربات بوده که معادلات دینامیکی آن حاوی دو ترم موقعیت و سرعت می باشد که هریک از آنها در راستای x,y,z (سرعت های خطی و موقعیت های خطی) و دوران حول محورهای x,y,z (موقعیت و سرعت های زاویه ای بوده , و در مجموع دارای شش درجه آزادی (DOF) خواهد بود.
بر اساس شبیه سازی انجام شده در محیط سیمولینک نرم افزار MATLAB خواهیم داشت:
شکل 1 – ساختار حلقه بسته پلانت
دینامیک داخلی پلنت (زیر سیستم) که شامل تداخل های غیر خطی و دینامیک های پیچیده و کند می باشد به شکل زیر مدل شده است.
معادلات سیستم از مرتبه اول می باشند و ربات مورد نظر دارای 6 درجه آزادی می باشد.
η1 = [x y z]
: موقعیت حرکتی نسبت به زمین
η2 = [Φ Ψ θ]
موقعیت زاویه ای نسبت به بدنه ثابت :
v1 = [u ν w]
: سرعت
v2 = [p q r]
سرعت زاویه ای :
متغیر های حالت سیستم عبارتند از:
η = [η1 η2]
V = [v1 v2]
M : ماتریس اینرسی شامل جرم افزوده هیدرودینامیکی.
C : ماتریس غیرخطی شامل شتاب کرولیوس ، گریز از مرکزو ترم های افزوده.
D : شامل پتانسیل استهلاک،لزجت میرایی،اصطکاک سطحی.
g : مومنتم و نیروهای Restore.
تبدیل هنگامی که θ = ±90 یک تبدیل نامناسب است، چراکه باعث سینگولار شدن J(n) می شود. ( J(n) معکوس ناپذیر است)
وسیله KAMAX هیچگاه در این حالت (θ = ±90 ) قرار نمی گیرد و بنابراین می توان آن را در دو جهت غلتشی و گردشی(شیب) پایدار فرض نمود.
…
شکل 2 – ساختار داخلی پلانت
ساختارهای کنترلی
1 – کنترلر PID : این کنترلر یکی از معمول ترین و کاربردی ترین کنترل کننده های موجود در صنایع است که علارغم سادگی قابلیت های کنترلی مناسبی به همراه مقاومت نسبتا مطلوبی می باشد. با این وجود طراحی کنترلر PID در حضور وجود دینامیک های غیر خطی در ساختار پلنت مشکلی اساسی جهت دستیابی به عملکرد مطلوب می باشد.
در شکل زیر پاسخ کنترلر PID در پلنت زیر پس از تنظیم نهایی نمایانگر وجود آفست یا خطای حالت ماندگار در بهترین حالت عملکرد کنترلی می باشد.
شکل 3 – طراحی کنترلر PID
شکل 4 – پاسخ سیستم با کنترلر PID
2- کنترل مد لغزشی مرتبه دوم :
مقدمه ای بر کنترل مد لغزشی:
یکی از راهکارهای کنترلی در جهت کنترل سیستم های غیرخطی در حضور عدم قطعیت ها مد لغزشی می باش. در این روش که یکی از شاخه های کنترل مقاوم نیز هست با داشتن مدل عدم قطعیت ها و اغتشاش ها با این فرض که محدوده عدم قطعیت و اغتشاش معلوم باشد می توان به کنترلری دست یافت که در حضور عدم قطعیت ها توانایی کنترل سیستم را خواهد داشت. در کنار همه مزایای کنترل مدلغزشی
وجود پدیده چترینگ یا وزووز کردن باعث مشکلاتی از قبیل استحلاک قطعات مکانیکی، تلفات گرمایی و در بدترین حالت تحریک دینامیک های مدل نشده فرکانس های بالا می شود.
با استفاده از کنترلر مد لغزشی درجه بالا می توان می توان در کنار همه مزیت های این ساختار کنترلی از نقیصه موجود در فرایند(وزووز کردن) اجتناب نمود. هدف در این فرایند بدین گونه تعریف می شود که علاوه بر صفر کردن مشتق صفحه لغزش ، مشتقات مرتبه بالاتر آن نیز صفر شده و در نتیجه باعث ماندن حالت ها روی صطح لغزش می شود.
…
“Conventional Sliding Mode Control”
…
“Conventional Sliding Mode Control”
“High Order Sliding Mode Control”
Sliding mode Control :
U = Ureaching + Urobustness
علت پدیده چترینگ در واقع ترم رباستنس سیگنال ورودی می باشد.
برای n=2
…
در کنترلر مد لغزشی مرتبه بالا باید مشتق سطح لغزش نیز صفر شود.
…
با در نظر گرفتن E =
…
…
شکل 5 – طراحی کنترلر مد لغزشی مرتبه بالا
با بالا بردن مشتق صفحه لغزش و صفر کردن آن و در کنار آن بسط دینامیک صفحه لغزش بر روی انتگرال خطا به ساختاری شبه PID خواهیم رسید.
شکل 6 – پاسخ سیستم با کنترلر مد لغزشی
شکل 7 – سیگنال کنترلی
کلید واژه:اسلایدینگ مد کنترل
شبیه سازی مقاله Control of ROVs using a Model-free 2nd-Order Sliding Mode Approach
توسط کارشناسان سایت متلبی تهیه شده است و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،. با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.