طراحي سيستم كنترل حركت رباتهاي زيرآبي به روش فيدبك كمي (QFT)و آرايش حسگرهاي مورد نياز

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان . دانشكده مكانيك

يكي از مهمترين وسايل مورد استفاده در صنايع دريايي بخصوص صنعت نفت ، وسائل نقليه زير آبي كنترل از راه دور )ROV(مي باشند كه استفاده از آنها در سالهاي اخير رشد چشمگيري داشته است . بديهي است كارآيي اين وسايل نقليه به عملكرد مناسب سيستم كنترل حركت و ابزارهاي دقيق استفاده شده در آنها باز ميگردد. غير خطي بودن و اثر متقابل معادلات حركت در جهات مختلف و وجود پارامترهاي نامعين در آنها و اغتشاش هاي وارد بر سيستم از طرف محيط اطراف ، مشكلاتي است كه در مسير طراحي سيستم كنترل براي رباتهاي زير آبي وجود دارد. در اين رساله به روش قدرتمند فيدبك كمي )QFT(يك سيستم كنترل حركت در جهتهاي جلو، عمق و سمت براي اين وسائل نقليه طراحي شده و آرايشي نيز جهت حسگرهاي مورد نياز در كنترل حركت و تعيين موقعيت پيشنهاد شده است . ابتدا معادلات حركت ربات در شش درجه آزادي كه غيرخطي ، چندمتغيره و نامعين مي باشند استخراج شده و در جهات حركتي مورد نظر ساده سازي مي شوند تا به صورت معادلات غيرخطي سه متغيره و نامعين ساده تر تبديل شوند. در اين مرحله به كمك قضيه نقطه ثابت و برخي قضاياي ديگر كه در متن رساله به آنها اشاره شده است ، سه سيستم تك متغيره خطي معادل با سيستم غيرخطي سه متغيره بدست مي آيند كه اثرات متقابل معادلات و همچنين وجود ترم هاي غيرخطي ، با اعمال نامعيني اضافي در سيستم معادل خطي مدل شده اند. از اين مرحله به بعد طراحي براساس سيستم معادل خطي انجام مي شود. ابتدا مجموعه پاسخهاي مطلوب سيستم در تعقيب ورودي مبنا و پس زني اغتشاش در ورودي و خروجي با توجه به قدرت محركها و داده هاي تجربي تعيين شده و مجموعه معادل آن در حوزه فركانس بدست مي آيد. با استفاده از تئوري فيدبك كمي و روشهاي مربوط به آن ، اين محدوديتها به مرزهاي حد بالا و پائين بر روي اندازه و فاز تابع انتقال حلقه باز نامي در نمودار نيكولز تبديل مي شوند..

9470

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان

مسعود سبحاني ، محسن اصفهانيان