文章基本信息

标题：کنترل سيستم مفصل انعطاف‌پذير با استفاده از کنترلر فازی ساختارمتغير و ضدکنترل آشوب همراه با پياده سازی عملی
其他标题：Control of Flexible Joint Manipulator via Variable Structure Rule-Based Fuzzy Control and Chaos Anti-Control with Experimental Validation
作者：Mojtaba Rostami Kandroodi ; Faezeh Farivar ; Mahdi Aliyari Shoorehdeli 等
期刊名称：Intelligent Systems in Electrical Engineering
印刷版ISSN：2251-6530
电子版ISSN：2252-083X
出版年度：2014
卷号：4
期号：4
页码：1-12
语种：Persian
摘要：
چکيده: در اين مقاله، کنترل کننده فازی ساختار متغير برای رديابی مسير و کنترل ارتعاش سيستم مفصل انعطاف پذير، با استفاده از ضد کنترل آشوب پيشنهاد شده است. بر پايه قضيه پايداری لياپانوف برای کنترل ساختار متغير و قوانين سيستم فازی، کنترل کننده ترکيبی غيرخطی هوشمند طراحی شده و شرايط کافی برای کنترل مجانبی جامع بهدست آمده است. قوانين سيستم فازی بهطور مستقيم از تابع لياپانوفی که براساس سطوح لغزشی تعريف شده، بهدست آمده است؛ بهگونهای که در مسأله کنترلی، ديناميک های خطا، پايداری لياپانوف را برآورده کنند. همچنين، در اين مطالعه، از ضد کنترل آشوب برای کاهش زاويه انحراف مفصل انعطاف پذير استفاده شده است. برای اين منظور، لازم است ديناميک آشوبی در سيستم مفصل انعطاف پذير ايجاد شود. بنابراين، مفصل انعطاف پذير با سيستم ژيروسکوپ آشوبگونه همزمان شده است. در اين مطالعه، مفاهيم کنترل و ضدِ کنترل با هم برای دستيابی به عملکرد بسيار خوب مفصل انعطافپذير، بهکار گرفته شده است. کوشش شده است که کنترلر طراحی شده قادر باشد اهداف کنترل و ضد کنترل را با هم برآورده سازد. عملکرد کنترل پيشنهادی از نظر توانايی رديابی ورودی مرجع، ميزان کاهش ارتعاش و مشخصههای پاسخ زمانی سيستم مفصل انعطاف پذير بررسی شده است. اثر بخشی روش پيشنهادی در کنترل مفصل انعطاف پذير با پياده سازی و انجام تست بر روی سيستم مفصل انعطاف پذير کوانزر تأييد شد.
其他摘要：This paper presents a variable structure rule-based fuzzy control for trajectory tracking and vibration control of a flexible joint manipulator by using chaotic anti-control. Based on Lyapunov stability theory for variable structure control and fuzzy rules, the nonlinear controller and some generic sufficient conditions for global asymptotic control are attained. The fuzzy rules are directly constructed subject to a Lyapunov function obtained from variable structure surfaces such that the error dynamics of control problem satisfy stability in the Lyapunov sense. Also in this study, the anti-control is applied to reduce the deflection angle of flexible joint system. To achieve this goal, the chaos dynamic must be created in the flexible joint system. So, the flexible joint system has been synchronized to chaotic gyroscope system. In this study, control and anti-control concepts are applied to achieve the high quality performance of flexible joint system. It is tried to design a controller which is capable to satisfy the control and anti- control aims. The performances of the proposed control are examined in terms of input tracking capability, level of vibration reduction and time response specifications. Finally, the efficacy of the proposed method is validated through experimentation on QUANSER’s flexible-joint manipulator.
关键词：ژيروسکوپ آشوبگونه; ضد کنترل; کنترل ساختار متغير; کنترل فازی; مفصل انعطاف پذير; همزمان سازی آشوب
其他关键词：Anti-control; Chaos synchronization; Chaotic gyroscope; Flexible joint; Fuzzy Control; Variable structure control