Điều khiển thích nghi Robot công nghiệp

Preview:

DESCRIPTION

Hội nghị toàn quốc về Điều khiển và Tự động hoá - VCCA-2011Điều khiển thích nghi Robot công nghiệp Adptive control for Industrial RobotPhan Xuân Minh Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội email: minhxp-ac@mail.hut.edu.vn Lê Hữu Trung Cao đẳng nghề Cơ giới Ninh Bình email: Auto.depart@gmail.comTóm tắt Robot là một đối tương phi tuyến, trong thực tế một số tham số của robot khó có thể xác định đúng, thậm chí một số tham số còn biến đổi trong quá trình làm việc như khối lượng tải gắp ở tay máy, môme

Citation preview

Hi ngh ton quc v iu khin v T ng ho - VCCA-2011 VCCA-2011 iu khin thch nghi Robot cng nghip Adptive control for Industrial Robot Phan Xun Minh Trng i Hc Bch Khoa H Ni email: minhxp-ac@mail.hut.edu.vn L Hu Trung Cao ng ngh C gii Ninh Bnh email: Auto.depart@gmail.com Tm tt Robotlmtitngphituyn,trongthctmt s tham s ca robot kh c thxc nhng, thm chmtsthamscnbinitrongqutrnhlm vicnhkhilngtigptaymy,mmenqun tnhti,ccthnhphnmasttrongcckhpVi ccbiukhinkinhinkhtcchnh xcchuynng,cbitkhirobothotngtc cao.iukhinthchnghitheomhnhmuc khnngpngcyucuny,cthliu khinchuynngcarobotbmtheoquoca m hnh mu vi cc ch tiu cht lng mong mun. Bi bo xut thut ton iu khin thch nghi theo mhnhmutrncstuyntnhhochnhxcv minhhaktqutcbngmphngtrnnn matlab-simulink cho robot 3 bc t do. Abstract Robotisanonlinearplant,infact,itisdifficultto identifysomeparametersofrobottruthfullyorsome ofthemchangeduringworking,suchasloadmass, inertialmoment,jointsfrictionsByclassical controllers, it is difficult to getthe accuracy ofRobot movement,specialityinhighspeed.thepaper proposedaadaptivecontrolalgorithmbasedon referencemodelandexactlinearizationtosolvethis problem.Somesimulationresultsofthreedegreefreedom robot manipulator are illustrated. K hiu K hiun v ngha A, Bma trn ca m hnh fhm phi tuyn mM hnh mu 1. t vn Trong thc t, iu khin robot bm chnh xc qu o ttrclmtbitonkhvrobotlmti tngphituyncccthamskhxcnhc chnh xc.Bibotrnh by phng php iu khin thchnghi theomhnhmudatrnmhnhtuyntnhho chnhxccarobot.Bngbiukhintuyntnh hochnhxckthpvibiukhinthchnghi m bo loi b c cc thnh phn bt nh gy nn sailchtrongchuynngcarobotvmboh knlGAS.Phngphpxutcmphng kim chng bng m hnh robot ba bc t do. Cc kt qum phng cho thykhnngng dng ca thut ton iu khin trong thc t. 2. Xy dng thut ton Theo [4], phng trnh ng lc hc ca c cu robot c vit di dng tng qut ( ) ( , ) ( ) ( )d dD q q Vq q G q F q M M + + + + = (1) Trong :( ) G q thnh phn mmen trng lc ( ) D qma trn mmen qun tnh ( , ) Vq qlc hng tm v lc nht ( ) Fq - vector lc ma st tnh dM- vector mmen nhiu gy ra bi m hnh ng lc hc khng chnh xc H phng trnh trng thi ng lc hc ca robotVector trng thi bc n cho h thng :

1 2( ) [ ,, ..., , ...,]T T T T Ti nx t x x x x =Trong :

1 2[ , ] [ , ]T Ti i i i ix x x q q = =- l vector trng thi ca thanh i Vector u vo bc n: 1 2 1 2[ , ,..., ] [ , ,..., ]T Tn nu u u u M M M = =Phng trnh trng thi m t robot nh sau: ( ) ( )( )dqd x df x Hx M Mq dt dt||= = + ||\.(2) Trong : 1( )( )[-V( , ) ( ) ( )]dqf xD q q q G q F q| |=| | \ . 2( )nf x R e196Hi ngh ton quc v iu khin v T ng ho - VCCA-2011 VCCA-2011 21( )( )n nHx RD qO | |= e | |\ . , nnR Oe H(2)cdnghphngtrnhviphnbcnht affine c thnh phn nhiu. Tuyn tnh ha chnh xc m hnh robot Trongm hnh robot (2) cc u rachnh lccbin trng thiq : 1 1 1( )( )( )n n ng x q xy gxg x q x| | | | | | |||= = = = ||| |||\ . \ . \ . (3) Cc thnh phn trong (2) c dng ( 1, i n = ): 1 2( ) ( ( ), ( ),..., ( ))nHx h x h x h x =21( ) (0 0 ( ) ( ))T ni i inh x h x h x R = e1 2 2 1 2( ) ( ( ) ( ) ( ))Tn n n nf x x x x a x a x a x+ +=Vi, 1, i j n =ta c: 1( )0 0 0 1 0 0 (0 0 ( ) ( )) 0i ih j h jTi injLg x Lxh x h x= =| |= |\ . ( ) ( ) 0jhi f j hi hi n jxLLg x L f L xx+c | |= = = |c\ . 1 12i iik rr= == Ngoi ra ch : 21( )( )n nHx RD qO | |= e | |\ . Th:1 21 21 21 1 12 2 21( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( )nnnh f h f h fh f h f h fh f n h f n h f nLLg x LLg x LLg xLLg x LLg x LLg xLx D xLLg x LLg x LLg x| | | |= = | | |\ . Lmatrnkhngsuybin.Vytheonhnghath h (2) c vector bc tng i ti thiu (1 2, ,...,nr r r ) thamn2, 1,ir i n > = .Mtkhc,dotnhcht 12nkkr r n== s nn phi c2, 1,ir i n = = . Nh vy, bc tng i ca h (2) vi cc tn hiu ra (3) tha mn iu kin : 1 2... 2nr r r r n = + + + =Nn ta c th hon ton p dng thut ton tuyn tnh ha chnh xc. Cc bc thit k : Mcchcaphngphpnyllmchohthng n nh tim cn ton cc khng ph thuc vo s tc ng ca bt k mt vector nhiu ( ) dt no. Cu trc iu khin thch nghi hnh 1 nhm m bo chuyn ng ca robot bm theo m hnh mu.Bc 1: tuyn tnh ha chnh xc Thchintuyntnhhachnhxch(2)bngb iukhinphnhitrngthi ,( , w ) ux vphpbin iviphi( ) z m x = trongA,Blccmatrn hng v A l ma trn bn (c gi tr ring nm bn tri trc o). i tng (2) s c chuyn v dng: [w + ( )d]d zAz B xdt| = +(4) Trong :( ) =(x) ( ) x L x | |Bc 2: iu khin thch nghi theo m hnh muSaukhithchintuyntnhhachnhxc,h(2) thnh h (4) c ma trn A bn, tip theo chng ta phi loibtcngnhiutheophngphpiukhin theo m hnh mu. S dng m hnh mu c dng:

,wmmd zAz Bdt = +(5) Trong: ,w w = v ( ) xp | =ltnhiub, pl tn hiu chnh nh. Donhiudkhngthocmtcchchnhxc nn gia (2) v m hnh mu lun tn ti mt sai lch ,wuw mzx zeB iu khin ,( , w ) ux i tng (2) Php i bin ( ) z m x = Chnh nh M hnh Mu Hnh1: cu trc b iu khin b bt nh 197Hi ngh ton quc v iu khin v T ng ho - VCCA-2011 VCCA-2011 me z z = .Nhimvlphithitkbhiuchnh (b nhiu) sao cho sai lchelun tin tim cn 0 vi mi loi nhiu. Vi me z z = ( )( )deAe B x d pdt| = + +

Chn hm hp thc cht c dng: ( , ) ( ) ( )T TVe d ePe d p Hd p = + + +Plnghimixngxcnhdngca phng trnh Lyapunov TAP PA Q + = tha mn ( , )0dVe ddt

Recommended