تصميم نظام تحكم لا خطي لتحسين الأداء الديناميكي لذراع روبوتية تسلسلية 4dof
الكلمات المفتاحية:
ذراع روبوتية تسلسلية 4dof، المتحكم P-PI، المتحكم fuzzy PID، الأداء الديناميكيالملخص
تعتبر الأنظمة الروبوتية ذات خصائص لا خطية، وبالتالي طرق التحكم الخطية ليست قادرة على تقليل الاهتزازات والتعامل مع المعاملات اللاخطية التي لها تأثيرات غير متوقعة على استجابة هذه الأنظمة والتي تقلل من أدائها الجيد.
في هذا البحث تم تصميم وحدة تحكم ضبابي FLC-PID (Fuzzy PID) لنموذج مفتوح المصدر لذراع روبوتية تسلسلية (4dof) محركاتها servo motor ومقارنة الأداء مع المتحكم التعاقبي التقليدي P-PI في بيئة MATLAB، من أجل تعزيز الأداء الديناميكي للتحكم بالموضع الزاوي للمفاصل وانحراف المؤثر النهائي عن المحاور الإحداثية x,y,z.
تم اختبار وحدة التحكم الضبابي المقترحة على مستوى المفصل، حيث تأخذ هذه الوحدة بعين الاعتبار القوى والعزوم المؤثرة على المفاصل والمسببة للحركة، إلى جانب المتغايراتvariants المسببة للاضطرابات كتسارع الجاذبية الأرضية، والتي تؤثر بشكل مشترك على أداء الأنظمة الروبوتية.
حيث أظهرت نتائج المحاكاة والنمذجة أن وحدة التحكم الضبابي تتفوق على المتحكم التعاقبي التقليدي (P-PI) كما امتازت بمقاومة عالية ضد التشويش والاضطرابات التي قد تؤثر على النظام الروبوتي المدروس، مما أدى إلى تقليل التجاوز الأعظمي والخطأ الستاتيكي في تحديد الموقع الزاوي للمفاصل أي تتبع قيم الموضع الزاوي بشكل أفضل وأكثر دقة، كما أثبتت قدرتها على تقليل انحراف موضع المؤثر النهائي عن محاور الإحداثيات (x, y, z) إلى نسبة 0% عند تطبيق دخل ثابت، بينما حافظت على نسبة خطأ قريبة من الصفر أثناء الاستجابة الزمنية للنظام عند تطبيق دخل متغير وقد حققت أيضاً زاوية دوران قريبه من القيم المرجعية للمسار المدخل خلال فترة زمنية قصيرة، مع تجاوز أعظمي صغير بنسبة 11%، وخطأ تموضع بلغ 0.04% 0.02%، و0.05% على محاور الإحداثيات.
