پروژه متلب شناسایی و کنترل ربات با استفاده از الگوریتم تکاملی فازی تطبیقی
در این بخش به مدل سازی ربات A465 میپردازیم. مدل مورد نظر که در این قسمت ارائه می شود، شامل اصطحکاک کولومب میباشد. مدل سازی که در این گزارش انجام می شود از مرجع ]۱[ اقتباس شده است که یک مقاله میباشد. مدل استاندارد این سیستم در بسیاری از کتابهای کنترل و مدل سازی یافت میشوند اما در به دلیل تحریمها و یا گران بودن این کتب از مقالههای با کیفیت بالا کمک میگیریم. در مرجع مدل کلی سیستم به صورت زیر درنظر گرفته شده است: در رابطه قید شده در مقاله تابع اصطحکاک کولومب و ضریب اصطحکاک ویسکوزیته میباشد. معادله دیفرانسیل فوق، یک فرم معروف رباتیکی است که برای توصیف رفتار یک ربات مورد استفاده قرار میگیرد. ضرایب این معادله دیفرانسیل به صورت زیر میباشند. تا به اینجای کار مدل ریاضی سیستم مورد بحث در این مقاله توضیح داده شد. در ادامه مدل مورد نیاز باید به کد کامپیوتری تبدیل شود. با توجه به اینکه مدل سیستم پیچیده است، در این قسمت ما از کد سیمولینک برای شبیهسازی استفاده می کنیم. در شبیه سازیهای ارائه شده از یک متلب فانکشن استفاده میکنیم. در صورتی که گشتاور ورودی یک نیوتونی به هر سه کانال سیستم حلقه بسته داده شود، خروجی به صورت شکل زیر خواهد بود.
سیستمهای فازی به عنوان شناساگر
در بسیاری از زمینهها سیستمهای فازی علاوه بر کنترل، وظیفه مدلسازی یک سیستم را نیز برعهده دارند. در این راستا الگوریتمهایی تعریف میشود که هدف آن الگوریتم، مدلسازی و درک درستی از رفتار سیستم است. در بسیاری از موارد، کاربر با استفاده از دانشی که دارد رفتار سیستم را در ذهن بررسی کرده و به سیستم فازی اعمال میکند. این شیوه در روشهایی که از سیستم فازی به عنوان کنترل کننده استفاده میشود کارساز است و در بقیه موارد معمولا غیر ممکن است. استفاده از الگوریتمهای مختلف از قبیل گرادیان نزولی، لونبرگ مارکوات و … معمولا روشهایی است که میتوان برای تعیین و تطبیق رفتار سیستم فازی با یک سیستم حقیقی به کار برد. در این پروژه از سیستم فازی به عنوان شناساگر رفتار ربات استفاده شده است. برای شناسایی سیستم مورد نظر، در مقاله چهار ورودی D تعریف شده است. برای این ورودیها، توابع تعلق به صورت زیر درنظر گرفته میشود.
به همین صورت می توان بقیه خروجیها را بر حسب ورودی ها رسم کرد. یکی از شناساگرهای غیرخطی شبکههای فازی میباشند که در این قسمت به طور مختصر به شرح این ابزار پرداخته میشود. در عمل بسیاری از سیستمها غیرخطی هستند، که در بسیاری از کارهای عملی سیستم با استفاده از یک تابع تبدیل خطی حول نقطه کار مدل میشود که در این صورت با استفاده از یک کنترل کننده خطی کنترل میشود. اما باید توجه داشت که در بعضی سیستمها به دلیل درجه غیرخطیگری بالای سیستم، با تغییر اندکی حول نقطه کار مدل خطی دیگر معتبر نبوده و کنترل کننده خطی در نقطه کار جدید با مشکل روبرو خواهد شد. در اینجا استفاده از شبکههای فازی به عنوان ابزارهایی که از انعطافپذیری بالایی برخوردار هستند، مورد توجه قرار میگیرد. همانطور که قبلا هم توضیح داده شد، در این راستا با استفاده از الگوریتمهای مشخصی به شناسایی یک سیستم غیر خطی توسط سیستم فازی پرداخته میشود.
در این پروژه یکی از خروجیهای بازوی ربات توسط سیستم فازی شرح داده شده شناسایی میشود. در واقع در مقالهای که به این منظور مورد بحث قرار گرفته شده است، سیستم فازی برای شناسایی یکی از بازوهای ربات مورد استفاده قرار گرفته شده است.
لینک مقاله اصلی:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0965997814001355
لطفاً براي ارسال دیدگاه، ابتدا وارد حساب كاربري خود بشويد