توضیحات
کنترلکننده PD تطبیقی برای بازوهای رباتیکی
عنوان اصلی مقاله:
Adaptive PD Controller for Robot Manipulators
شبیه سازی در محیط ام فایل متلب انجام شده است.
دارای گزارش ورد 6 صفحه ای می باشد.
(در آپدیت جدید, شبیه سازی در محیط سیمولینک متلب 2018 نیز اضافه شده است)
🔹 ترجمه چکیده مقاله:
در این پژوهش، با تمرکز بر مسئله کنترل نقطهبهنقطه (Point-to-Point) در بازوهای رباتیکی، یک الگوریتم کنترل PD تطبیقی ارائه شده است که نسبت به پارامترهای گرانشی سیستم سازگار میباشد. نشان داده شده است که کنترلکنندهی پیشنهادی از همگرایی سراسری (Global Convergence) برخوردار است.
بر اساس همین رویکرد، نسخهای از کنترلکننده برای مسئله ردیابی مسیر (Tracking Control) نیز توسعه داده شده است. برای بررسی عملکرد کنترلکننده تطبیقی، تستهای شبیهسازی بر روی یک ربات سه درجه آزادی (3-DOF) انجام گرفته است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که روش ارائهشده از پایداری و عملکرد بهتری نسبت به کنترلکنندههای PID معمولی برخوردار است، بهویژه زمانی که پارامترهای گرانشی یا بار ربات (Payload) به طور دقیق مشخص نباشند.
توضیحات پروژه کنترلکننده PD تطبیقی
در این پروژه، مقالهی معروف Patrizio Tomei (IEEE Transactions on Robotics and Automation, 1991) با عنوان
“Adaptive PD Controller for Robot Manipulators”
بهصورت کامل شبیهسازی شده است.
هدف مقاله، طراحی و تحلیل یک کنترلکننده PD تطبیقی (Adaptive PD) برای ربات بازویی سه درجه آزادی است که بتواند بدون دانستن دقیق پارامترهای گرانشی (مانند جرم بار یا payload) پایداری سراسری را حفظ کند.
در این محصول، شبیهسازیها به دو روش زیر آماده شدهاند:
🧩 نسخههای شبیهسازی موجود
🔹 نسخه اول: شبیهسازی با M-File در MATLAB ✅
- شامل چهار حالت شبیهسازی مطابق با شکلهای مقاله
- هر حالت در یک پوشهی جداگانه با نام simulation/1 تا 4 قرار دارد
- گزارش کامل و آماده در قالب فایل Word برای این نسخه موجود است
📘 گزارش ورد شامل توضیحات دقیق زیر است:
در پوشه simulation چهار پوشه دیگر قرار دارد که هر کدام یکی از شکلها را تولید میکنند. به دلیل مشابهت کدها، فقط پوشه 1 به طور کامل توضیح داده شده و سپس تفاوتهای سایر پوشهها ذکر شدهاند.
در پوشه 1 فایلهای equations_pd، equations_pid و equations_apd هر کدام بهترتیب مربوط به کنترلرهای PD، PID و PD تطبیقی هستند.
در گزارش توضیح داده شده که هر بخش از کد، معادل کدام معادله از مقاله است (از معادله 1 تا 36).همچنین نحوهی تشکیل ضرایب، شرایط اولیه، روابط eA و eB، و تحلیل نتایج شبیهسازی (شکلهای 1 تا 4 مقاله) بهصورت کامل شرح داده شده است.
در پایان گزارش، تحلیل نتایج هر چهار شکل آورده شده و رفتار کنترلکنندههای PD، PID و Adaptive PD با هم مقایسه شده است.
🔹 نسخه دوم: شبیهسازی با Simulink در MATLAB ⚙️
در آپدیت جدید این پروژه، مدل شبیهسازی در محیط Simulink نیز اضافه شده است.
- این نسخه کاملاً مطابق با مدل ریاضی مقاله طراحی شده است.
- عملکرد هر سه کنترلکننده (PD، PID و Adaptive PD) بهصورت بلوکی پیادهسازی شدهاند.
- توجه: این بخش گزارش ورد ندارد و فقط فایل شبیهسازی سیمولینک ارائه میشود.
📊 نتایج و تحلیل
در خروجی شبیهسازیها، چهار شکل مطابق مقالهی مرجع تولید میشوند:
- شکل 1 و 2: عملکرد دقیق کنترلکنندهها زمانی که مقدار جرم بار واقعی به کنترلر داده شده است.
- شکل 3 و 4: عملکرد سیستم در حالتی که جرم بار ناشناخته است (حالتی که کنترل تطبیقی برتری خود را نشان میدهد).
Fig. 1 . End effector error: nominal payload = actual payload, initial error =24mm.
Fig. 2. End effector error: nominal payload = actual payload, initial error = 412mm
Fig. 3. End effector error: nominal payload # actual payload, initial error = 24 mm
Fig. 4. End effector error: nominal payload # actual payload, initial error = 412 mm
نتایج نشان میدهند:
- کنترلکننده PD سریعترین پاسخ را دارد زمانی که پارامترها دقیق باشند.
- کنترلکننده PID دارای خطای دائم در برخی حالات است.
- کنترلکننده PD تطبیقی (APD) بهترین عملکرد را زمانی دارد که پارامترهای گرانشی نامشخصاند و تنها کنترلری است که به صفر همگرا میشود.
شاید به موارد زیر نیز علاقه مند باشید:
- طراحی سیستم کنترل موشک با استفاده از کنترل کننده PD همراه با فیلتر پایین گذر مرتبه دوم با تقریب باترورث
- پیش بینی سری زمانی به کمک شبکه عصبی در متلب
- استفاده از کنترل پیشبین مدل محدود برای کنترل دو کوادروتور که یک محموله معلق با کابل را حمل میکنند
- Sliding Mode Switching Control of Manipulators Based on Disturbance Observer
- ساختار هدایت و کنترل برای هلیکوپترهای چهار روتوره
📁 محتوای فایل دانلودی
- پوشهی simulation شامل چهار پوشهی شبیهسازی (برای چهار شکل مقاله)
- کدهای کامل M-file شامل کنترلکنندههای PD، PID و APD
- فایل main.m برای اجرای شبیهسازیها
- فایل Word گزارش کامل فارسی
- نسخهی جدید شامل مدل Simulink بدون گزارش
💡 نکات مهم
- برای اجرای پروژه ام فایل کافی است فایل main.m را اجرا کنید. و برای سیمولینک, فقط فایل سیمولینک ران شود.
- کدها کاملاً کامنتگذاری شدهاند و هر معادله با شمارهی آن در مقاله مشخص شده است.
- نیاز به هیچ تولباکس خاصی ندارد و با MATLAB نسخههای 2018 به بالا سازگار است.
📦 موارد ارائهشده در محصول
| مورد | توضیحات |
|---|---|
| شبیهسازی M-file | ✅ بههمراه گزارش کامل ورد |
| شبیهسازی Simulink | ✅ بدون گزارش |
| کامنت گذاری در کد | ✅ دارد |
| تحلیل نتایج مقاله | ✅ شامل هر چهار شکل مقاله |
| تطبیق با مقاله | ✅ کامل و دقیق |
شبیهسازی کنترلکننده PD تطبیقی برای بازوهای رباتیکی با متلب
طبق توضیحات فوق توسط کارشناسان سایت متلبی تهیه شده است و به تعداد محدودی قابل فروش می باشد.
سفارش انجام پروژه مشابه
درصورتیکه این محصول دقیقا مطابق خواسته شما نمی باشد،.
با کلیک بر روی کلید زیر پروژه دلخواه خود را سفارش دهید.
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.