ارایه یک الگوریتم فرا ابتکاری بهبودیافته جهت بهینهسازی کنترلکننده مرتبه کسری برای بازوی ربات صنعتی با ساختار موازی
نویسندگان
1 گروه مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.
doi
10.22105/dmor.2021.308886.1492چکیده
هدف: امروزه از سیستمهای رباتیک به صورت وسیعی در پیشبرد عملیات صنعتی بهره گرفته میشود؛ بنابراین، اتخاذ تصمیمات کنترلی مناسب جهت تضمین کارایی این سیستمها امری حیاتی است. لازم است معیارهایی همچون مدت زمان عملیات و سرعت پاسخدهی، هزینه کنترلی و خطای سیستم با ارایه روش مناسبی به صورتی کنترل شوند تا عملیات صنعتی به نحو موفقیتآمیزی انجام شود؛ لذا این مقاله دو هدف اصلی را دنبال میکند: 1- کنترل سیستم رباتیک از طریق ارایه یک روش مبتنی بر حسابان مرتبه کسری به صورتی که قادر باشد باوجود پیچیدگی و غیر خطیگری در سیستم آن را کنترل نماید و 2- ارایه الگوریتم فرا ابتکاری "بهبودیافته گرگ خاکستری" جهت بهینهسازی پاسخ سیستم.روششناسی پژوهش: ابتدا مدل ریاضی ربات بر مبنای قوانین لاگرانژ ارایه میشود و سپس از حسابان مرتبه کسری جهت طراحی کنترلکننده بهره گرفته میشود. علاوهبرآن، کارایی الگوریتم گرگ خاکستری با ارایه روش بهبودیافته افزایش مییابد.یافتهها: توابع هزینه مختلف برمبنای معیارهای عملکردی اصلی سیستم رباتیک معرفی و الگوریتم بهبودیافته بر آنها اعمال میشود. نتایج حاصل از مقایسه الگوریتم پیشنهادی با الگوریتمهای دیگر، نشاندهنده عملکرد مطلوب الگوریتم پیشنهادی هستند. علاوهبرآن، کارایی کنترلکننده مرتبه کسری با معادل مرتبه صحیح آن مقایسه میشود و نتایج نشاندهنده بهبود قابلتوجه عملکرد سیستم هستند.اصالت/ارزش افزوده علمی: کنترلکننده پیشنهادی قادر است باوجود پیچیدگی و غیر خطیگری در مدل سیستم، آن را بهخوبی کنترل نماید. علاوهبرآن با الهام از الگوریتم گرگ خاکستری، روش بهینهسازی بهبودیافتهای ارایه میشود که قادر به افزایش کارایی سیستم کنترلشده باشد. نتایج عددی عملکرد مطلوب کنترلکننده و الگوریتم بهینهسازی بهبودیافته را نشان میدهند.
