طراحی، تحلیل و پیادهسازی پلتفرم استوارت ۶ درجه آزادی با استفاده از سیستم کنترل سینماتیک معکوس و کنترلکننده PID برای شبیهسازی حرکات پیچیده در کاربردهای صنعتی و شبیهسازهای پرواز
نویسندگان
1 دانشیار، دانشکده مهندسی و پرواز، دانشگاه افسری امام علی (ع)، تهران، ایران
doi
چکیده
در این پژوهش، یک پلتفرم استوارت با ۶ درجه آزادی طراحی و پیادهسازی شده است که به دلیل ساختار موازی خود، عملکرد بهتری نسبت به رباتهای سریال دارد. بهمنظور تثبیت موقعیت پلتفرم، یک سیستم کنترل سینماتیک معکوس به همراه کنترلکنندههای PID برای هر پایه طراحی و اجرا گردید. برای یک موقعیت مشخص، طول بازوها از طریق سینماتیک معکوس محاسبه شده و با کمک موتورهای استپر، هر پایه به طول مطلوب میرسد. آزمایشهای عملی نشان داد که کنترلکننده PID قادر است موقعیت مطلوب را در حضور اختلالات متداول مانند نویز الکتریکی یا تغییرات ناگهانی بار با حداکثر خطای ±۰.۵ میلیمتر و ارتعاشات مکانیکی حفظ کند. علاوه بر این، سیستم حرکتی پلتفرم با استفاده از موتورهای استپر عملکردی پایدار با دقت موقعیتیابی ±۰.۱ میلیمتر و زمان پاسخ ۰.۲ ثانیه در شرایط بار نامی داشته و قادر است حرکات پیچیدهای را در شبیهسازیها و کاربردهای صنعتی بهصورت موثر پیادهسازی کند. دقت سیستم با انحراف استاندارد ۰.۰۵ میلیمتر در ۱۰۰ آزمون تکراری تأیید شد و دقت و کارایی کنترلکننده پیشنهادی تایید شده است.
