İTÜDERGİSİ/d, Cilt 9, Sayı 1 (2010)

Yazı Büyüklüğü:  Küçük  Orta  Büyük

Esnek-mafsallı robot kolun yüksek dereceli kayma kipli kontrolu

Aydemir ARISOY, Metin GÖKAŞAN, O. Seta BOĞOSYAN

Özet


Ucunda yük bulunan bir Esnek-Mafsallı Robot Kol (EMRK) hareket kontrolu için Kayma Kipli Kontrol (KKK) ve Yüksek Dereceli Kayma Kipli Kontrol (YDKKK) yöntemleri uygulanmıştır. Esnek kolun istenen bir noktada konumlandırma ve yörünge izleme kontrolu için KKK ve 2nci dereceden YDKKK (2-YDKKK) yöntemleri kullanılarak kontrol algoritmaları türetilmiştir. 1-SD (Serbestlik Dereceli) esnek mafsallı robot kolun hassas hareket kontrolu problemi, özellikle hafif ve esnek yapısı ile matematiksel modelinde yer alan şekil kipleri dikkate alındığında; aşırı doğrusal olmayan ve ayrışmayan dinamik denklemleri ile kontrol alanında oldukça zorlayıcı bir çalışma konusudur. Doğrudan Tahrikli (DT) eklem motoruna sahip EMRK çalışma esnasında oluşan esneme, titreşimler ve farklı kütlelere sahip uç yükü ile birlikte hareket kontrolunun sadece eklem motoruna uygula-nabilen kontrol işareti ile sağlandığı düşünülürse yüksek performanslı kontrolör gerektirdiği açıktır. Dayanıklı kontrol yöntemlerinden, sistem belirsizliklerine karşı etkili ve sistem parametre deği-şimlerinden bağımsız olan KKK yöntemi kullanılmıştır. Yöntemin olumsuzluğu olan çatırtı problemi ise 2-YDKKK yöntemi ile türetilen kontrolör ile giderilmeye çalışılmıştır. Her iki yöntemin deneysel olarak karşılaştırılması ve kontrolörlerin gerçeklenmesi bir Donanımlı Simülatör (Dsim) kullanılarak yapılmıştır. Donanımlı simülatör donanım ve yazılıma sahiptir. Dsim de bulunan donanımlar gerçek sistemin önemli bölümlerini içerir. Bu nedenle doğrudan tahrikli iki motor Dsim de yer almaktadır ve millerinden birbirine akuple bağlanmışlardır. Bu sistemle yapılan deneysel çalışmalara göre 2-YDKKK yönteminin KKK yöntemine göre EMRK hareket kontrolunda daha etkili olduğu gö-rülmüştür. Kontrolörlerin doğrudan tahrikli motor moment salınımlarını bastırmadaki etkinliği harmonik analizi ile karşılaştırılmıştır.

 

Anahtar Kelimeler: Kayma Kipli Kontrol, Yüksek Dereceli Kayma Kipli Kontrol, Esnek-Mafsallı Robot kol, donanımlı simülatör, moment salınım analizi.


Tam Metin: PDF